JP2002135044A - 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ - Google Patents
円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナInfo
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- JP2002135044A JP2002135044A JP2000320958A JP2000320958A JP2002135044A JP 2002135044 A JP2002135044 A JP 2002135044A JP 2000320958 A JP2000320958 A JP 2000320958A JP 2000320958 A JP2000320958 A JP 2000320958A JP 2002135044 A JP2002135044 A JP 2002135044A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、広角に渡って円偏波軸比を向上で
き、また、円偏波軸比が良好な状態でビームチルトが可
能で偏波識別度が向上する円偏波アンテナ及び円偏波ア
レーアンテナを提供することを目的とする。 【解決手段】 第１の誘電体基板４０上に形成されたプ
リントダイポールアンテナ３２と、前記第１の誘電体基
板とほぼ直交する第２の誘電体基板３０上に形成されプ
リントダイポールアンテナ４２の偏波に対して偏波が直
交するように配置されたマイクロストリップパッチアン
テナ３２とを９０度の位相差を設けて励振することによ
り、互いにほぼ等しい指向特性のマイクロストリップア
ンテナ３２のＥ面指向特性と、プリントダイポールアン
テナ４２のＨ面指向特性とを組み合わせて広角に渡って
円偏波軸比を向上できる。
き、また、円偏波軸比が良好な状態でビームチルトが可
能で偏波識別度が向上する円偏波アンテナ及び円偏波ア
レーアンテナを提供することを目的とする。 【解決手段】 第１の誘電体基板４０上に形成されたプ
リントダイポールアンテナ３２と、前記第１の誘電体基
板とほぼ直交する第２の誘電体基板３０上に形成されプ
リントダイポールアンテナ４２の偏波に対して偏波が直
交するように配置されたマイクロストリップパッチアン
テナ３２とを９０度の位相差を設けて励振することによ
り、互いにほぼ等しい指向特性のマイクロストリップア
ンテナ３２のＥ面指向特性と、プリントダイポールアン
テナ４２のＨ面指向特性とを組み合わせて広角に渡って
円偏波軸比を向上できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は円偏波アンテナ及び
円偏波アレーアンテナに関し、特に、マイクロ波の送受
信に使用する円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ
に関する。
円偏波アレーアンテナに関し、特に、マイクロ波の送受
信に使用する円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、マイクロ波のアンテナとし
て、例えば［王丸：「プリントアンテナ」，テレビジョ
ン学会誌Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ１，ｐｐ９８〜１０２（１
９８７）］に記載された１点給電型や２点給電型のマイ
クロストリップパッチの円偏波アンテナがある。
て、例えば［王丸：「プリントアンテナ」，テレビジョ
ン学会誌Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ１，ｐｐ９８〜１０２（１
９８７）］に記載された１点給電型や２点給電型のマイ
クロストリップパッチの円偏波アンテナがある。
【０００３】図４に従来の２点給電型の円偏波マイクロ
ストリップパッチアンテナの平面図を示す。同図中、正
方形パッチ１０はマイクロストリップライン１２により
給電点１４および給電点１６の２点で給電している。給
電点１４は給電点１６に比べ位相が９０度遅れるように
マイクロストリップライン１２の線路が長くされてい
る。これにより、給電点１６で励振されたｙ’軸方向の
偏波に対して、給電点１４で励振されたｘ’軸方向の偏
波が９０度遅れ、右旋の円偏波アンテナが構成されてい
る。
ストリップパッチアンテナの平面図を示す。同図中、正
方形パッチ１０はマイクロストリップライン１２により
給電点１４および給電点１６の２点で給電している。給
電点１４は給電点１６に比べ位相が９０度遅れるように
マイクロストリップライン１２の線路が長くされてい
る。これにより、給電点１６で励振されたｙ’軸方向の
偏波に対して、給電点１４で励振されたｘ’軸方向の偏
波が９０度遅れ、右旋の円偏波アンテナが構成されてい
る。
【０００４】また、従来より、図５（Ａ）に斜視図を示
すように、円偏波アンテナ素子２０を複数個配列した円
偏波アレーアンテナがある。この円偏波アンテナ素子２
０としては、図４に示す２点給電型の円偏波アンテナ素
子や、１点給電型の円偏波アンテナ素子を使用する。こ
の場合、すべての円偏波アンテナ素子２０を同相で励振
すれば、図５（Ｂ）に破線２３で示すようにアンテナ基
板２２に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に最大の円偏波
の電力が放射される。
すように、円偏波アンテナ素子２０を複数個配列した円
偏波アレーアンテナがある。この円偏波アンテナ素子２
０としては、図４に示す２点給電型の円偏波アンテナ素
子や、１点給電型の円偏波アンテナ素子を使用する。こ
の場合、すべての円偏波アンテナ素子２０を同相で励振
すれば、図５（Ｂ）に破線２３で示すようにアンテナ基
板２２に対して垂直な方向（Ｚ軸方向）に最大の円偏波
の電力が放射される。
【０００５】また、図５（Ｂ）に実線２４で示すように
Ｚ軸方向から最大放射方向を＋θ度傾ける場合には、例
えば［羽石、他：「円偏波ペア素子を用いるＳＨＦ帯ビ
ームチルト型平面アンテナ」，テレビジョン学会誌Ｖｏ
ｌ．４１，Ｎｏ７，ｐｐ６４２〜６４７（１９８７）］
に記載があるように、それぞれのアンテナ素子２０から
の放射位相が＋θ度方向で同相となるように、給電線路
長を変える等の方法で行う。
Ｚ軸方向から最大放射方向を＋θ度傾ける場合には、例
えば［羽石、他：「円偏波ペア素子を用いるＳＨＦ帯ビ
ームチルト型平面アンテナ」，テレビジョン学会誌Ｖｏ
ｌ．４１，Ｎｏ７，ｐｐ６４２〜６４７（１９８７）］
に記載があるように、それぞれのアンテナ素子２０から
の放射位相が＋θ度方向で同相となるように、給電線路
長を変える等の方法で行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図４に示す円偏波アン
テナは、給電点１４および給電点１６から励振され、そ
れぞれｘ' 方向およびｙ' 方向の互いに独立する直交し
た電界分布が発生する。この際、ｘ’方向の電界を９０
度遅延させることで右旋の円偏波、ｙ' 方向を９０度遅
延させることで左旋の円偏波を放射あるいは受信でき
る。
テナは、給電点１４および給電点１６から励振され、そ
れぞれｘ' 方向およびｙ' 方向の互いに独立する直交し
た電界分布が発生する。この際、ｘ’方向の電界を９０
度遅延させることで右旋の円偏波、ｙ' 方向を９０度遅
延させることで左旋の円偏波を放射あるいは受信でき
る。
【０００７】このとき、ｘ’ｚ’面の指向特性は、給電
点１４から励振したときのＥ面放射パターン（電界ベク
トルと最大放射方向を含む面）と給電点１６から励振し
たときのＨ面放射パターン（磁界ベクトルと最大放射方
向を含む面）の合成パターンとなる。また、ｙ’ｚ’面
の指向特性は給電点１４から励振したときのＨ面放射パ
ターン（磁界ベクトルと最大放射方向を含む面）と給電
点１６から励振したときのＥ面放射パターン（電界ベク
トルと最大放射方向を含む面）の合成パターンとなる。
点１４から励振したときのＥ面放射パターン（電界ベク
トルと最大放射方向を含む面）と給電点１６から励振し
たときのＨ面放射パターン（磁界ベクトルと最大放射方
向を含む面）の合成パターンとなる。また、ｙ’ｚ’面
の指向特性は給電点１４から励振したときのＨ面放射パ
ターン（磁界ベクトルと最大放射方向を含む面）と給電
点１６から励振したときのＥ面放射パターン（電界ベク
トルと最大放射方向を含む面）の合成パターンとなる。
【０００８】マイクロストリップアンテナのＥ面および
Ｈ面の放射指向特性の実測値の一例を図６に示す。この
図は、［アンテナ工学ハンドブック，Ｐ．１０９，オー
ム社，１９８０］に記載されている。図６に示されてい
るように、０度方向（図４におけるｚ’軸方向に相当）
から約３０度方向まではＥ面とＨ面の放射電力は等しい
ものの、３０度を超えるとＥ面とＨ面の放射電力は異な
ってくる。これにより、０度方向の円偏波軸比は良好と
なるが、３０度を超えるとＥ面とＨ面の放射電力が異な
るため、円偏波軸比が急激に劣化する。
Ｈ面の放射指向特性の実測値の一例を図６に示す。この
図は、［アンテナ工学ハンドブック，Ｐ．１０９，オー
ム社，１９８０］に記載されている。図６に示されてい
るように、０度方向（図４におけるｚ’軸方向に相当）
から約３０度方向まではＥ面とＨ面の放射電力は等しい
ものの、３０度を超えるとＥ面とＨ面の放射電力は異な
ってくる。これにより、０度方向の円偏波軸比は良好と
なるが、３０度を超えるとＥ面とＨ面の放射電力が異な
るため、円偏波軸比が急激に劣化する。
【０００９】このため、例えば角度θが４０度や5 0 度
方向などから到来する円偏波の電波を受信する場合は充
分な円偏波軸比が得られず、偏波識別度が劣化して目的
とする電波を受信あるいは送信することができないおそ
れがある。
方向などから到来する円偏波の電波を受信する場合は充
分な円偏波軸比が得られず、偏波識別度が劣化して目的
とする電波を受信あるいは送信することができないおそ
れがある。
【００１０】また、円偏波アンテナ素子を多数配列した
円偏波アレーアンテナを衛星放送受信用平面アンテナと
して使用し、大地に垂直な家屋の壁に密着させて取り付
けてビームチルトさせて衛星放送波を受信する場合、例
えば東京の緯度では３８度だけビームを水平方向から天
空方向に傾ける必要がある。この場合も、角度θが３０
度を超え各円偏波アンテナ素子の円偏波軸比が劣化して
しまうためにアレー化しても円偏波軸比が劣化し、この
円偏波アレーアンテナは充分な偏波識別度が得られない
という問題があった。
円偏波アレーアンテナを衛星放送受信用平面アンテナと
して使用し、大地に垂直な家屋の壁に密着させて取り付
けてビームチルトさせて衛星放送波を受信する場合、例
えば東京の緯度では３８度だけビームを水平方向から天
空方向に傾ける必要がある。この場合も、角度θが３０
度を超え各円偏波アンテナ素子の円偏波軸比が劣化して
しまうためにアレー化しても円偏波軸比が劣化し、この
円偏波アレーアンテナは充分な偏波識別度が得られない
という問題があった。
【００１１】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、広角に渡って円偏波軸比を向上でき、また、円偏波
軸比が良好な状態でビームチルトが可能で偏波識別度が
向上する円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナを提
供することを目的とする。
で、広角に渡って円偏波軸比を向上でき、また、円偏波
軸比が良好な状態でビームチルトが可能で偏波識別度が
向上する円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナを提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、第１の誘電体基板上に形成されたプリントダイポー
ルアンテナと、前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第
２の誘電体基板上に形成され前記プリントダイポールア
ンテナの偏波に対して偏波が直交するように配置された
マイクロストリップパッチアンテナとを有し、前記プリ
ントダイポールアンテナと前記マイクロストリップパッ
チアンテナとを９０度の位相差を設けて励振することに
より、互いにほぼ等しい指向特性のマイクロストリップ
アンテナのＥ面指向特性と、プリントダイポールアンテ
ナのＨ面指向特性とを組み合わせて広角に渡って円偏波
軸比を向上できる。
は、第１の誘電体基板上に形成されたプリントダイポー
ルアンテナと、前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第
２の誘電体基板上に形成され前記プリントダイポールア
ンテナの偏波に対して偏波が直交するように配置された
マイクロストリップパッチアンテナとを有し、前記プリ
ントダイポールアンテナと前記マイクロストリップパッ
チアンテナとを９０度の位相差を設けて励振することに
より、互いにほぼ等しい指向特性のマイクロストリップ
アンテナのＥ面指向特性と、プリントダイポールアンテ
ナのＨ面指向特性とを組み合わせて広角に渡って円偏波
軸比を向上できる。
【００１３】請求項２に記載の発明は、第１の誘電体基
板上に形成されたプリントダイポールアンテナと、前記
第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の誘電体基板上に
形成され前記プリントダイポールアンテナの偏波に対し
て偏波が直交するように配置されたマイクロストリップ
パッチアンテナとからなり前記プリントダイポールアン
テナと前記マイクロストリップパッチアンテナとを９０
度の位相差を設けて励振される複数の円偏波アンテナ素
子を同一面上に配列してなり、空間のある一定方向に対
する各円偏波アンテナ素子からの放射位相が同相になる
よう各円偏波アンテナ素子に所定の位相差をつけて励振
することにより、各円偏波アンテナ素子の円偏波軸比を
向上でき、アンテナ面に垂直な方向から斜め方向にビー
ムチルトさせた場合でも良好な円偏波軸比を得ることが
でき偏波識別度が向上する。
板上に形成されたプリントダイポールアンテナと、前記
第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の誘電体基板上に
形成され前記プリントダイポールアンテナの偏波に対し
て偏波が直交するように配置されたマイクロストリップ
パッチアンテナとからなり前記プリントダイポールアン
テナと前記マイクロストリップパッチアンテナとを９０
度の位相差を設けて励振される複数の円偏波アンテナ素
子を同一面上に配列してなり、空間のある一定方向に対
する各円偏波アンテナ素子からの放射位相が同相になる
よう各円偏波アンテナ素子に所定の位相差をつけて励振
することにより、各円偏波アンテナ素子の円偏波軸比を
向上でき、アンテナ面に垂直な方向から斜め方向にビー
ムチルトさせた場合でも良好な円偏波軸比を得ることが
でき偏波識別度が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の円偏波アンテナは、マイ
クロストリップアンテナのＥ面放射パターンとプリント
ダイポールアンテナのＨ面放射パターンを組み合わせる
ことにより発生させる。
クロストリップアンテナのＥ面放射パターンとプリント
ダイポールアンテナのＨ面放射パターンを組み合わせる
ことにより発生させる。
【００１５】マイクロストリップアンテナとしては、矩
形のパッチアンテナや円形のパッチアンテナを１点給電
により直線偏波で励振させる。一方、プリントダイポー
ルアンテナとしては、例えば［Ｂ．Ｅｄｗａｒｄ ａｎ
ｄ Ｄ．Ｒｅｅｓ，「Ａ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｐｒｉ
ｎｔｅｄ Ｄｉｐｏｌｅ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ Ｂａｌｕｎ」，Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ，ｐｐ．３３９〜３４４，Ｍａｙ １９８７］に記
載のものを使うことができる。プリントダイポールアン
テナのＨ面指向性は、図７（上記文献ｐｐ．３４４から
抜粋）に示すようにＨ面に指向性が広く、図６に示した
マイクロストリップアンテナのＥ面の指向特性と広角に
渡ってほぼ等しい指向特性である。すなわち、マイクロ
ストリップアンテナのＥ面指向特性と、プリントダイポ
ールアンテナのＨ面指向特性とを組み合わせて円偏波を
作ることにより、広角に渡って良好な軸比の円偏波を得
ることができる。
形のパッチアンテナや円形のパッチアンテナを１点給電
により直線偏波で励振させる。一方、プリントダイポー
ルアンテナとしては、例えば［Ｂ．Ｅｄｗａｒｄ ａｎ
ｄ Ｄ．Ｒｅｅｓ，「Ａ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｐｒｉ
ｎｔｅｄ Ｄｉｐｏｌｅ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔ
ｅｄ Ｂａｌｕｎ」，Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｊｏｕｒｎ
ａｌ，ｐｐ．３３９〜３４４，Ｍａｙ １９８７］に記
載のものを使うことができる。プリントダイポールアン
テナのＨ面指向性は、図７（上記文献ｐｐ．３４４から
抜粋）に示すようにＨ面に指向性が広く、図６に示した
マイクロストリップアンテナのＥ面の指向特性と広角に
渡ってほぼ等しい指向特性である。すなわち、マイクロ
ストリップアンテナのＥ面指向特性と、プリントダイポ
ールアンテナのＨ面指向特性とを組み合わせて円偏波を
作ることにより、広角に渡って良好な軸比の円偏波を得
ることができる。
【００１６】図１は、本発明の円偏波アンテナの第１実
施例の斜視図を示す。同図中、誘電体基板３０上にマイ
クロストリップアンテナ３２が形成されている。マイク
ロストリップアンテナ３２は給電点３４からｘ軸方向の
偏波で励振される。誘電体基板３０のマイクロストリッ
プアンテナ３２形成面に対し裏面は、接地された導体面
３６とされている。
施例の斜視図を示す。同図中、誘電体基板３０上にマイ
クロストリップアンテナ３２が形成されている。マイク
ロストリップアンテナ３２は給電点３４からｘ軸方向の
偏波で励振される。誘電体基板３０のマイクロストリッ
プアンテナ３２形成面に対し裏面は、接地された導体面
３６とされている。
【００１７】一方、誘電体基板３０に対してほぼ直交す
る誘電体基板４０上にはプリントダイポールアンテナ４
２が形成されている。プリントダイポールアンテナ４２
は給電線４４によりｙ軸方向の偏波で励振される。この
給電線４４は、誘電体基板４０のプリントダイポールア
ンテナ形成面に対し裏面側に設けられている。また、誘
電体基板４０のプリントダイポールアンテナ形成面は誘
電体基板３０により二分され、一方にプリントダイポー
ルアンテナ４２が形成され、他方は接地された導体面４
６とされている。
る誘電体基板４０上にはプリントダイポールアンテナ４
２が形成されている。プリントダイポールアンテナ４２
は給電線４４によりｙ軸方向の偏波で励振される。この
給電線４４は、誘電体基板４０のプリントダイポールア
ンテナ形成面に対し裏面側に設けられている。また、誘
電体基板４０のプリントダイポールアンテナ形成面は誘
電体基板３０により二分され、一方にプリントダイポー
ルアンテナ４２が形成され、他方は接地された導体面４
６とされている。
【００１８】マイクロストリップアンテナ３２とプリン
トダイポールアンテナ４２とはｙ軸方向位置を一致させ
て近接配置し、なおかつ、給電点３４と給電線４４から
給電する高周波信号の位相を９０度異ならせ、マイクロ
ストリップアンテナ３２とプリントダイポールアンテナ
４２とを９０度の位相差を設けて励振することにより、
マイクロストリップアンテナ３２のＥ面放射パターンと
プリントダイポールアンテナ４２のＨ面放射パターンが
組み合わせられ右旋または左旋の円偏波で送信あるいは
受信することができる。
トダイポールアンテナ４２とはｙ軸方向位置を一致させ
て近接配置し、なおかつ、給電点３４と給電線４４から
給電する高周波信号の位相を９０度異ならせ、マイクロ
ストリップアンテナ３２とプリントダイポールアンテナ
４２とを９０度の位相差を設けて励振することにより、
マイクロストリップアンテナ３２のＥ面放射パターンと
プリントダイポールアンテナ４２のＨ面放射パターンが
組み合わせられ右旋または左旋の円偏波で送信あるいは
受信することができる。
【００１９】この円偏波アンテナは、マイクロストリッ
プアンテナのＥ面指向特性と、プリントダイポールアン
テナのＨ面指向特性とが広角に渡ってほぼ等しい指向特
性であるため、広角に渡って良好な軸比の円偏波を得る
ことができる。
プアンテナのＥ面指向特性と、プリントダイポールアン
テナのＨ面指向特性とが広角に渡ってほぼ等しい指向特
性であるため、広角に渡って良好な軸比の円偏波を得る
ことができる。
【００２０】図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本発明の
円偏波アレーアンテナの第１実施例の平面図、正面図、
背面図を示す。この実施例はマイクロストリップアンテ
ナとプリントダイポールアンテナとで円偏波アンテナ素
子を構成し、複数の円偏波アンテナ素子をｘ，ｙ軸方向
に配列したものである。
円偏波アレーアンテナの第１実施例の平面図、正面図、
背面図を示す。この実施例はマイクロストリップアンテ
ナとプリントダイポールアンテナとで円偏波アンテナ素
子を構成し、複数の円偏波アンテナ素子をｘ，ｙ軸方向
に配列したものである。
【００２１】図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）において、誘
電体基板５０上に複数のマイクロストリップアンテナ５
２が形成されている。各マイクロストリップアンテナ５
２は給電点５４からｘ軸方向の偏波で励振される。誘電
体基板５０のマイクロストリップアンテナ５２形成面に
対し裏面は、接地された導体面とされている。なお、ｙ
軸方向に隣接するマイクロストリップアンテナ５２の給
電点５４の間隔は所定距離Ｌ１とされており、ｘ軸方向
に隣接するマイクロストリップアンテナ５２の給電点５
４の間隔は所定距離Ｌ２とされている。
電体基板５０上に複数のマイクロストリップアンテナ５
２が形成されている。各マイクロストリップアンテナ５
２は給電点５４からｘ軸方向の偏波で励振される。誘電
体基板５０のマイクロストリップアンテナ５２形成面に
対し裏面は、接地された導体面とされている。なお、ｙ
軸方向に隣接するマイクロストリップアンテナ５２の給
電点５４の間隔は所定距離Ｌ１とされており、ｘ軸方向
に隣接するマイクロストリップアンテナ５２の給電点５
４の間隔は所定距離Ｌ２とされている。
【００２２】一方、誘電体基板５０には複数の誘電体基
板６０がｘ軸方向に所定距離Ｌ２だけ離間してほぼ垂直
に立設されている。各誘電体基板６０上には、複数のプ
リントダイポールアンテナ６２がｙ軸方向に所定距離Ｌ
１だけ離間して形成されている。各プリントダイポール
アンテナ６２は給電線６４によりｙ軸方向の偏波で励振
される。この給電線６４は、誘電体基板６０のプリント
ダイポールアンテナ形成面に対し裏面側に設けられてい
る。また、誘電体基板６０のプリントダイポールアンテ
ナ形成面は各誘電体基板５０により二分され、一方にプ
リントダイポールアンテナ６２が形成され、他方は接地
された導体面６６とされている。
板６０がｘ軸方向に所定距離Ｌ２だけ離間してほぼ垂直
に立設されている。各誘電体基板６０上には、複数のプ
リントダイポールアンテナ６２がｙ軸方向に所定距離Ｌ
１だけ離間して形成されている。各プリントダイポール
アンテナ６２は給電線６４によりｙ軸方向の偏波で励振
される。この給電線６４は、誘電体基板６０のプリント
ダイポールアンテナ形成面に対し裏面側に設けられてい
る。また、誘電体基板６０のプリントダイポールアンテ
ナ形成面は各誘電体基板５０により二分され、一方にプ
リントダイポールアンテナ６２が形成され、他方は接地
された導体面６６とされている。
【００２３】なお、送受信するマイクロ波の波長をλａ
として、一般的に所定距離Ｌ１，Ｌ２はλａ未満とす
る。アンテナの正面方向（ｚ軸方向）に最も大きな電力
で放射する指向特性としたい場合は所定距離Ｌ１，Ｌ２
共に０．８λａ程度とするが、ｙｚ面で正面方向からビ
ームを傾けたい場合には、傾ける角度にもよるが所定距
離Ｌ１を０．５λａ程度とする。所定距離Ｌ１，Ｌ２は
上記の値以外であってもアンテナとしての動作は行うが
特性は劣化する。
として、一般的に所定距離Ｌ１，Ｌ２はλａ未満とす
る。アンテナの正面方向（ｚ軸方向）に最も大きな電力
で放射する指向特性としたい場合は所定距離Ｌ１，Ｌ２
共に０．８λａ程度とするが、ｙｚ面で正面方向からビ
ームを傾けたい場合には、傾ける角度にもよるが所定距
離Ｌ１を０．５λａ程度とする。所定距離Ｌ１，Ｌ２は
上記の値以外であってもアンテナとしての動作は行うが
特性は劣化する。
【００２４】ｙ軸方向に並んだ複数のマイクロストリッ
プアンテナ５２と、これとほぼ角度９０度で対向する誘
電体基板６０上にｙ軸方向に並んだ複数のプリントダイ
ポールアンテナ６２とはサブアレー７０を構成してお
り、サブアレー７０内で隣接するマイクロストリップア
ンテナ５２とプリントダイポールアンテナ６２とはｙ軸
方向に所定距離Ｌ３（Ｌ３＝Ｌ１／２）だけずらした状
態で近接配置されて円偏波アンテナ素子を構成してい
る。なおかつ、給電点５４と給電線６４から給電する高
周波信号の位相を９０度異ならせることにより、マイク
ロストリップアンテナ５２のＥ面放射パターンとプリン
トダイポールアンテナ６２のＨ面放射パターンが組み合
わせられ、各円偏波アンテナ素子は右旋または左旋の円
偏波を送信あるいは受信することができる。
プアンテナ５２と、これとほぼ角度９０度で対向する誘
電体基板６０上にｙ軸方向に並んだ複数のプリントダイ
ポールアンテナ６２とはサブアレー７０を構成してお
り、サブアレー７０内で隣接するマイクロストリップア
ンテナ５２とプリントダイポールアンテナ６２とはｙ軸
方向に所定距離Ｌ３（Ｌ３＝Ｌ１／２）だけずらした状
態で近接配置されて円偏波アンテナ素子を構成してい
る。なおかつ、給電点５４と給電線６４から給電する高
周波信号の位相を９０度異ならせることにより、マイク
ロストリップアンテナ５２のＥ面放射パターンとプリン
トダイポールアンテナ６２のＨ面放射パターンが組み合
わせられ、各円偏波アンテナ素子は右旋または左旋の円
偏波を送信あるいは受信することができる。
【００２５】また、ｘ軸方向に隣接するサブアレー７０
間で円偏波アンテナ素子の相対位相を所定角度ずつ順次
ずらすことにより、ｘ軸方向にビームチルトさせること
が可能となる。また、複数のサブアレー７０間の位相を
等しくし、かつ、ｙ軸方向に隣接する円偏波アンテナ素
子間で相対位相を所定角度ずつ順次ずらすことにより、
ｙ軸方向にビームチルトさせることができる。もちろ
ん、アレーを構成する円偏波アンテナ素子を個別に位相
変化させることにより任意の方向にビーム形成すること
もできる。
間で円偏波アンテナ素子の相対位相を所定角度ずつ順次
ずらすことにより、ｘ軸方向にビームチルトさせること
が可能となる。また、複数のサブアレー７０間の位相を
等しくし、かつ、ｙ軸方向に隣接する円偏波アンテナ素
子間で相対位相を所定角度ずつ順次ずらすことにより、
ｙ軸方向にビームチルトさせることができる。もちろ
ん、アレーを構成する円偏波アンテナ素子を個別に位相
変化させることにより任意の方向にビーム形成すること
もできる。
【００２６】この実施例では、マイクロストリップアン
テナ５２およびプリントダイポールアンテナ６２が交互
に配列されて両者が近付き過ぎないため、お互いの放射
パターンが乱されることなく良好な指向特性を得ること
ができる。
テナ５２およびプリントダイポールアンテナ６２が交互
に配列されて両者が近付き過ぎないため、お互いの放射
パターンが乱されることなく良好な指向特性を得ること
ができる。
【００２７】図３は、本発明の円偏波アレーアンテナの
第２実施例の平面図を示す。この実施例はマイクロスト
リップアンテナとして円形パッチアンテナを使用しプリ
ントダイポールアンテナとで円偏波アンテナ素子を構成
し、複数の円偏波アンテナ素子をｘ，ｙ軸方向に配列し
たものである。
第２実施例の平面図を示す。この実施例はマイクロスト
リップアンテナとして円形パッチアンテナを使用しプリ
ントダイポールアンテナとで円偏波アンテナ素子を構成
し、複数の円偏波アンテナ素子をｘ，ｙ軸方向に配列し
たものである。
【００２８】同図中、誘電体基板８０上に複数対のマイ
クロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂが形成されてい
る。各対のマイクロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂ
は給電点８４からマイクロストリップライン８６を通し
てｘ軸方向の偏波で励振される。誘電体基板８０のマイ
クロストリップアンテナ形成面に対し裏面は、接地され
た導体面とされている。なお、ｙ軸方向に隣接するマイ
クロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂの間隔は所定距
離Ｌ４とされており、ｘ軸方向に隣接するマイクロスト
リップアンテナ８２Ａ，８２Ｂの間隔は所定距離Ｌ５と
されている。
クロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂが形成されてい
る。各対のマイクロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂ
は給電点８４からマイクロストリップライン８６を通し
てｘ軸方向の偏波で励振される。誘電体基板８０のマイ
クロストリップアンテナ形成面に対し裏面は、接地され
た導体面とされている。なお、ｙ軸方向に隣接するマイ
クロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂの間隔は所定距
離Ｌ４とされており、ｘ軸方向に隣接するマイクロスト
リップアンテナ８２Ａ，８２Ｂの間隔は所定距離Ｌ５と
されている。
【００２９】一方、誘電体基板８０には複数の誘電体基
板９０が所定距離Ｌ５だけ離間してほぼ垂直に立設され
ている。各誘電体基板９０上には、複数のプリントダイ
ポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂが所定距離Ｌ１だけ離間
して形成されている。各プリントダイポールアンテナ９
２Ａ，９２Ｂは給電線９４Ａ，９４Ｂによりｙ軸方向の
偏波で励振される。この給電線９４は、誘電体基板９０
のプリントダイポールアンテナ形成面に対し裏面側に設
けられている。また、誘電体基板９０のプリントダイポ
ールアンテナ形成面は、各誘電体基板８０により二分さ
れ、一方にプリントダイポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂ
が形成され、他方は接地された導体面とされている。
板９０が所定距離Ｌ５だけ離間してほぼ垂直に立設され
ている。各誘電体基板９０上には、複数のプリントダイ
ポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂが所定距離Ｌ１だけ離間
して形成されている。各プリントダイポールアンテナ９
２Ａ，９２Ｂは給電線９４Ａ，９４Ｂによりｙ軸方向の
偏波で励振される。この給電線９４は、誘電体基板９０
のプリントダイポールアンテナ形成面に対し裏面側に設
けられている。また、誘電体基板９０のプリントダイポ
ールアンテナ形成面は、各誘電体基板８０により二分さ
れ、一方にプリントダイポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂ
が形成され、他方は接地された導体面とされている。
【００３０】ｙ軸方向に並んだ複数のマイクロストリッ
プアンテナ８２Ａ，８２Ｂと、これとほぼ角度９０度で
対向する誘電体基板９０上にｙ軸方向に並んだ複数のプ
リントダイポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂとはサブアレ
ー１００を構成しており、サブアレー１００内で隣接す
るマイクロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂとプリン
トダイポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂとはｙ軸方向位置
を一致させて近接配置されることにより円偏波アンテナ
素子を構成している。なおかつ、給電点８４と、給電線
９４Ａ及び９４Ｂから給電する高周波信号の位相を９０
度異ならせることにより、各円偏波アンテナ素子は右旋
または左旋の円偏波を送信あるいは受信することができ
る。
プアンテナ８２Ａ，８２Ｂと、これとほぼ角度９０度で
対向する誘電体基板９０上にｙ軸方向に並んだ複数のプ
リントダイポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂとはサブアレ
ー１００を構成しており、サブアレー１００内で隣接す
るマイクロストリップアンテナ８２Ａ，８２Ｂとプリン
トダイポールアンテナ９２Ａ，９２Ｂとはｙ軸方向位置
を一致させて近接配置されることにより円偏波アンテナ
素子を構成している。なおかつ、給電点８４と、給電線
９４Ａ及び９４Ｂから給電する高周波信号の位相を９０
度異ならせることにより、各円偏波アンテナ素子は右旋
または左旋の円偏波を送信あるいは受信することができ
る。
【００３１】この実施例でも、ｘ軸方向に隣接するサブ
アレー１００間で円偏波アンテナ素子の相対位相を所定
角度ずつ順次ずらすことにより、ｘ軸方向にビームチル
トさせることが可能となる。また、複数のサブアレー１
００間の位相を等しくし、かつ、ｙ軸方向に隣接する円
偏波アンテナ素子間で相対位相を所定角度ずつ順次ずら
すことにより、ｙ軸方向にビームチルトさせることがで
きる。もちろん、アレーを構成する円偏波アンテナ素子
を個別に位相変化させることにより任意の方向にビーム
形成することもできる。
アレー１００間で円偏波アンテナ素子の相対位相を所定
角度ずつ順次ずらすことにより、ｘ軸方向にビームチル
トさせることが可能となる。また、複数のサブアレー１
００間の位相を等しくし、かつ、ｙ軸方向に隣接する円
偏波アンテナ素子間で相対位相を所定角度ずつ順次ずら
すことにより、ｙ軸方向にビームチルトさせることがで
きる。もちろん、アレーを構成する円偏波アンテナ素子
を個別に位相変化させることにより任意の方向にビーム
形成することもできる。
【００３２】また、誘電体基板８０上にマイクロストリ
ップアンテナ８２Ａ，８２Ｂとマイクロストリップライ
ン８６を同時に形成するため、固定長の給電線（マイク
ロストリップライン８６）の作成が簡単になり、ビーム
を傾ける角度が決まっている場合に好適である。これに
対して、図２の実施例では各マイクロストリップアンテ
ナ５２に誘電体基板５０の背面から給電するために給電
線が複雑になるおそれがあるが、それぞれに移相器を設
けて各マイクロストリップアンテナ５２の給電位相を変
化させ、ビームを傾ける角度を自在に変化させることが
できる。
ップアンテナ８２Ａ，８２Ｂとマイクロストリップライ
ン８６を同時に形成するため、固定長の給電線（マイク
ロストリップライン８６）の作成が簡単になり、ビーム
を傾ける角度が決まっている場合に好適である。これに
対して、図２の実施例では各マイクロストリップアンテ
ナ５２に誘電体基板５０の背面から給電するために給電
線が複雑になるおそれがあるが、それぞれに移相器を設
けて各マイクロストリップアンテナ５２の給電位相を変
化させ、ビームを傾ける角度を自在に変化させることが
できる。
【００３３】なお、誘電体基板４０，６０，９０が請求
項記載の第１の誘電体基板に対応し、誘電体基板３０，
５０，８０が第２の誘電体基板に対応する。
項記載の第１の誘電体基板に対応し、誘電体基板３０，
５０，８０が第２の誘電体基板に対応する。
【００３４】
【発明の効果】上述の如く、請求項１に記載の発明は、
第１の誘電体基板上に形成されたプリントダイポールア
ンテナと、前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の
誘電体基板上に形成されプリントダイポールアンテナの
偏波に対して偏波が直交するように配置されたマイクロ
ストリップパッチアンテナとを９０度の位相差を設けて
励振することにより、互いにほぼ等しい指向特性のマイ
クロストリップアンテナのＥ面指向特性と、プリントダ
イポールアンテナのＨ面指向特性とを組み合わせて広角
に渡って円偏波軸比を向上できる。
第１の誘電体基板上に形成されたプリントダイポールア
ンテナと、前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の
誘電体基板上に形成されプリントダイポールアンテナの
偏波に対して偏波が直交するように配置されたマイクロ
ストリップパッチアンテナとを９０度の位相差を設けて
励振することにより、互いにほぼ等しい指向特性のマイ
クロストリップアンテナのＥ面指向特性と、プリントダ
イポールアンテナのＨ面指向特性とを組み合わせて広角
に渡って円偏波軸比を向上できる。
【００３５】また、請求項２に記載の発明は、第１の誘
電体基板上に形成されたプリントダイポールアンテナ
と、前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の誘電体
基板上に形成されプリントダイポールアンテナの偏波に
対して偏波が直交するように配置されたマイクロストリ
ップパッチアンテナとを９０度の位相差を設けて励振さ
れる円偏波アンテナ素子を同一面上に複数配列し、空間
のある一定方向に対する各円偏波アンテナ素子からの放
射位相が同相になるよう各円偏波アンテナ素子に所定の
位相差をつけて励振することにより、各円偏波アンテナ
素子の円偏波軸比を向上でき、アンテナ面に垂直な方向
から斜め方向にビームチルトさせた場合でも良好な円偏
波軸比を得ることができ偏波識別度が向上する。
電体基板上に形成されたプリントダイポールアンテナ
と、前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の誘電体
基板上に形成されプリントダイポールアンテナの偏波に
対して偏波が直交するように配置されたマイクロストリ
ップパッチアンテナとを９０度の位相差を設けて励振さ
れる円偏波アンテナ素子を同一面上に複数配列し、空間
のある一定方向に対する各円偏波アンテナ素子からの放
射位相が同相になるよう各円偏波アンテナ素子に所定の
位相差をつけて励振することにより、各円偏波アンテナ
素子の円偏波軸比を向上でき、アンテナ面に垂直な方向
から斜め方向にビームチルトさせた場合でも良好な円偏
波軸比を得ることができ偏波識別度が向上する。
【図１】本発明の円偏波アンテナの第１実施例の斜視図
である。
である。
【図２】本発明の円偏波アレーアンテナの第１実施例の
平面図、正面図、背面図である。
平面図、正面図、背面図である。
【図３】本発明の円偏波アレーアンテナの第２実施例の
平面図である。
平面図である。
【図４】従来の２点給電型の円偏波マイクロストリップ
パッチアンテナの平面図である。
パッチアンテナの平面図である。
【図５】従来のアレーアンテナの斜視図及び指向特性図
である。
である。
【図６】マイクロストリップアンテナのＥ面およびＨ面
の放射指向特図である。
の放射指向特図である。
【図７】プリントダイポールアンテナのＥ面およびＨ面
の放射指向特図である。
の放射指向特図である。
３０，４０，５０，６０，８０，９０ 誘電体基板 ３２，５２，８２Ａ，８２Ｂ マイクロストリップアン
テナ ３４，５４，８４ 給電点 ３６，４６，６６ 導体面 ４２，６２，９２Ａ，９２Ｂ プリントダイポールアン
テナ ４４，６４，９４Ａ，９４Ｂ 給電線 ７０，１００ サブアレー
テナ ３４，５４，８４ 給電点 ３６，４６，６６ 導体面 ４２，６２，９２Ａ，９２Ｂ プリントダイポールアン
テナ ４４，６４，９４Ａ，９４Ｂ 給電線 ７０，１００ サブアレー
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の誘電体基板上に形成されたプリン
トダイポールアンテナと、 前記第１の誘電体基板とほぼ直交する第２の誘電体基板
上に形成され前記プリントダイポールアンテナの偏波に
対して偏波が直交するように配置されたマイクロストリ
ップパッチアンテナとを有し、 前記プリントダイポールアンテナと前記マイクロストリ
ップパッチアンテナとを９０度の位相差を設けて励振す
ることを特徴とする円偏波アンテナ。 - 【請求項２】 第１の誘電体基板上に形成されたプリン
トダイポールアンテナと、前記第１の誘電体基板とほぼ
直交する第２の誘電体基板上に形成され前記プリントダ
イポールアンテナの偏波に対して偏波が直交するように
配置されたマイクロストリップパッチアンテナとからな
り前記プリントダイポールアンテナと前記マイクロスト
リップパッチアンテナとを９０度の位相差を設けて励振
される複数の円偏波アンテナ素子を同一面上に配列して
なり、 空間のある一定方向に対する各円偏波アンテナ素子から
の放射位相が同相になるよう各円偏波アンテナ素子に所
定の位相差をつけて励振することを特徴とする円偏波ア
レーアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320958A JP4025499B2 (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000320958A JP4025499B2 (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002135044A true JP2002135044A (ja) | 2002-05-10 |
| JP4025499B2 JP4025499B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=18799163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000320958A Expired - Fee Related JP4025499B2 (ja) | 2000-10-20 | 2000-10-20 | 円偏波アンテナ及び円偏波アレーアンテナ |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4025499B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004165942A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Denki Kogyo Co Ltd | ２周波共用アンテナ装置 |
| JP2006074537A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Denki Kogyo Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP2012249004A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Toyota Central R&D Labs Inc | 広角指向性アンテナ |
| CN105161829A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 南京邮电大学 | 一种空气圆形圆极化天线 |
| WO2018230475A1 (ja) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュールおよび通信装置 |
| WO2019077813A1 (ja) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 | アンテナ装置 |
| CN115313039A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 成都瑞迪威科技有限公司 | 一种宽带斜极化阵列天线 |
| CN117594987A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 微网优联科技(成都)有限公司 | 一种基于微带线与介质谐振器的漏波天线单元及阵列天线 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104953268A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-09-30 | 王波 | 小尺寸宽带天线 |
-
2000
- 2000-10-20 JP JP2000320958A patent/JP4025499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2006074537A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Denki Kogyo Co Ltd | アンテナ装置 |
| JP2012249004A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Toyota Central R&D Labs Inc | 広角指向性アンテナ |
| CN105161829A (zh) * | 2015-09-29 | 2015-12-16 | 南京邮电大学 | 一种空气圆形圆极化天线 |
| WO2018230475A1 (ja) * | 2017-06-14 | 2018-12-20 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュールおよび通信装置 |
| US10944181B2 (en) | 2017-06-14 | 2021-03-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna module and communication device |
| WO2019077813A1 (ja) * | 2017-10-19 | 2019-04-25 | ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 | アンテナ装置 |
| US11239571B2 (en) | 2017-10-19 | 2022-02-01 | Sony Corporation | Antenna device |
| CN115313039A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-11-08 | 成都瑞迪威科技有限公司 | 一种宽带斜极化阵列天线 |
| CN115313039B (zh) * | 2022-10-11 | 2023-01-03 | 成都瑞迪威科技有限公司 | 一种宽带斜极化阵列天线 |
| CN117594987A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-23 | 微网优联科技(成都)有限公司 | 一种基于微带线与介质谐振器的漏波天线单元及阵列天线 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4025499B2 (ja) | 2007-12-19 |
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