JP2003309428A - Circularly polarized wave antenna - Google Patents

Circularly polarized wave antenna

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JP2003309428A
JP2003309428A JP2002112493A JP2002112493A JP2003309428A JP 2003309428 A JP2003309428 A JP 2003309428A JP 2002112493 A JP2002112493 A JP 2002112493A JP 2002112493 A JP2002112493 A JP 2002112493A JP 2003309428 A JP2003309428 A JP 2003309428A
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notch
substrate
circularly polarized
conductor layer
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Akira Shigihara
亮 鴫原
Masahiko Hikasa
昌彦 日笠
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circularly polarized wave antenna having an antenna characteristic proper to satellite radio broadcasting and satellite communication or the like and capable of realizing downsizing suitable for an on-vehicle antenna through the remarkable reduction in the height. <P>SOLUTION: N antenna elements 15 are stood upright on a feeding board 10 at an equal interval and notches 18 of the antenna elements 15 are energized at a phase difference of 360-degrees/N. For example, A conductive layer 17 of an antenna board comprising the conductor layer 17 placed on one side of a dielectric board 16 is notched to be almost an L-shape to form the notch, the upper end of the notch 18 is exposed to an upper end face of the dielectric board 16 and a microstrip line 19 formed at a position transverse to the notch 18 on the other side of the dielectric board 16 is connected to the conductor layer 17 to configure the antenna element 15, four sets of the antenna elements 15 are stood upright on the feeding board 10 at an equal interval and the notches 18 are energized at a phase difference of 90-degrees. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、衛星ラジオ放送の
受信や静止衛星との通信を行うのに好適な小型の円偏波
アンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small circularly polarized antenna suitable for receiving satellite radio broadcasting and communicating with geostationary satellites.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、例えば周波数帯域が2.3G
Hzの電波を利用する衛星ラジオ放送を受信可能な小型
のアンテナとしては、図14に示すような4線巻ヘリカ
ルアンテナが知られている。同図に示すヘリカルアンテ
ナは、反射板1上に、直径が約λo/5で高さが約λo
/2(ただしλoは共振する電波の自由空間波長)の円
柱状または円筒状の誘電体2が立設されている。誘電体
2の外表面には4本の放射導体3が螺旋状に巻き付ける
ように形成されており、各放射導体3は図示せぬ交流電
源によって90度の位相差で給電されるようになってい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, the frequency band is 2.3G.
As a small-sized antenna capable of receiving satellite radio broadcasts using a radio wave of Hz, a 4-wire helical antenna as shown in FIG. 14 is known. The helical antenna shown in the figure has a diameter of about λo / 5 and a height of about λo on the reflector 1.
A cylindrical or cylindrical dielectric body 2 of / 2 (where λo is a free space wavelength of a resonating radio wave) is provided upright. Four radiation conductors 3 are spirally wound around the outer surface of the dielectric 2, and each radiation conductor 3 is fed by an AC power source (not shown) with a phase difference of 90 degrees. There is.

【0003】このように構成された従来既知のヘリカル
アンテナは、天頂から低仰角に至る範囲内で、衛星ラジ
オ放送等に使用される円偏波電波を良好に受信すること
ができるため、広く採用されている。
The conventionally known helical antenna constructed as described above is widely adopted because it can favorably receive circularly polarized radio waves used for satellite radio broadcasting in a range from the zenith to a low elevation angle. Has been done.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した4線巻ヘリカ
ルアンテナにおいては、誘電体2の波長短縮作用によっ
て高さ寸法が低く抑えられてはいるが、それでも、受信
しようとする電波の周波数が2.3GHzの場合、高さ
寸法は約67mmとなってしまうので、車載用アンテナ
としては低背化が不十分であった。
In the above-mentioned 4-wire winding helical antenna, although the height dimension is suppressed to a low level by the wavelength shortening action of the dielectric 2, the frequency of the radio wave to be received is still 2 In the case of 0.3 GHz, the height dimension is about 67 mm, so that the height reduction is insufficient for a vehicle-mounted antenna.

【0005】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、衛星ラジオ放送や衛
星通信等に好適なアンテナ特性を有し、かつ、高さ寸法
を大幅に短縮できて車載用アンテナとして好適な小型化
を実現できる円偏波アンテナを提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances of the prior art, and an object thereof is to have antenna characteristics suitable for satellite radio broadcasting, satellite communication and the like, and to significantly increase the height dimension. An object of the present invention is to provide a circularly polarized antenna that can be shortened and can be miniaturized, which is suitable as an on-vehicle antenna.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明の円偏波アンテナは、帯状に延びる無導
体部であるノッチをアンテナ基板に設け、前記ノッチの
一端を前記アンテナ基板の上端面に臨出させ他端を閉端
となすアンテナ素子と、このアンテナ素子を等間隔の配
置でN個(ただしNは3以上の整数)立設してなる給電
基板と、前記ノッチを励振させるための給電手段とを備
え、前記N個のアンテナ素子の各ノッチを360°/N
の位相差で給電する構成にした。
In order to achieve the above-mentioned object, the circularly polarized wave antenna of the present invention is provided with a notch which is a non-conductor portion extending in a band shape in an antenna substrate, and one end of the notch is provided in the antenna substrate. An antenna element that is exposed to the upper end surface of the antenna and has the other end closed, a feeding board in which N antenna elements (where N is an integer of 3 or more) stand upright at equal intervals, and the notch. And a feeding means for exciting the respective notches of the N antenna elements at 360 ° / N.
The power is supplied with the phase difference of.

【0007】このような構成の円偏波アンテナでは、例
えばN=4の場合、給電基板上に4個のアンテナ素子を
90°ずつ向きを変えて立設し、各アンテナ素子のノッ
チを90°の位相差で給電することにより、励振される
各ノッチの上端(開放端)からそれぞれ90°ずつ位相
のずれた直線偏波が放射されるので、全体として円偏波
の電波が放射されることになる。また、N=3の場合に
は、給電基板上に3個のアンテナ素子を120°ずつ向
きを変えて立設し、各アンテナ素子のノッチを120°
の位相差で給電すればよい。いずれにせよ、かかる構成
において、各ノッチの全長は共振する電波のアンテナ基
板上での波長の約4分の1でよいため、前述した4線巻
ヘリカルアンテナに比べて高さ寸法を大幅に低減した円
偏波アンテナが得られる。
In the case of a circularly polarized wave antenna having such a structure, for example, when N = 4, four antenna elements are erected on the feeding board with their directions turned by 90 °, and the notches of each antenna element are turned by 90 °. When the power is supplied with the phase difference of, the linearly polarized waves whose phases are shifted by 90 ° are radiated from the upper ends (open ends) of the excited notches respectively, so circularly polarized radio waves are radiated as a whole. become. Further, when N = 3, three antenna elements are erected on the power feeding board with their directions changed by 120 ° and the notches of the respective antenna elements are changed by 120 °.
Power may be supplied with a phase difference of. In any case, in this configuration, the total length of each notch may be about a quarter of the wavelength of the resonating radio wave on the antenna substrate, so the height dimension is greatly reduced compared to the above-described 4-wire helical antenna. A circularly polarized antenna is obtained.

【0008】上記の構成において、各アンテナ素子のノ
ッチを、上下方向に延びて上端をアンテナ基板の上端面
に臨出させた垂直部分と、この垂直部分の下端から横方
向に延びて終端を閉端となした水平部分とを有する略L
字形に形成すると、ノッチの垂直部分の長さを短くでき
るため、各アンテナ素子の高さ寸法が一層低減でき、そ
れゆえ円偏波アンテナの低背化が促進できて好ましい。
In the above structure, the notch of each antenna element extends vertically and its upper end is exposed to the upper end surface of the antenna substrate, and a vertical portion extends laterally from the lower end of the vertical portion to close the end. Approximately L having a horizontal portion which is an end
Since it is possible to shorten the length of the vertical portion of the notch, it is possible to further reduce the height dimension of each antenna element, which can promote the reduction in height of the circularly polarized wave antenna, which is preferable when formed in a V shape.

【0009】また、上記の構成において、アンテナ基板
をその上端面が下端面よりも短寸で該上端面に傾斜端面
が連続する形状にすると、ノッチが励振されるとアンテ
ナ基板の上端面上および傾斜端面上に強い電界が発生す
るので、最大放射方向が天頂方向から低仰角側へシフト
することになる。したがって、高緯度地域において赤道
上の静止衛星からの電波を受信する場合などに有効とな
る。
Further, in the above structure, when the antenna substrate has a shape in which the upper end face is shorter than the lower end face and the inclined end face is continuous with the upper end face, when the notch is excited, the upper end face of the antenna substrate and the Since a strong electric field is generated on the inclined end face, the maximum radiation direction shifts from the zenith direction to the low elevation angle side. Therefore, it is effective when receiving radio waves from geostationary satellites on the equator in high latitude areas.

【0010】また、上記の構成において、1枚の大基板
の長手方向一端側の略半分と他端側の略半分をそれぞれ
2個のアンテナ素子の各アンテナ基板となし、かつ、2
枚の前記大基板を中央部で直交させて組み合わせること
により、給電基板上に等間隔の配置で4個のアンテナ素
子が立設されるように構成すると、4枚の単品のアンテ
ナ素子を組み合わせる構成に比べて部品点数や組立て工
数を削減できるため、製造コストの低減が図れて好まし
い。
Further, in the above-mentioned structure, one half of one large board in the longitudinal direction and the other half of the other side are respectively used as the antenna boards of the two antenna elements, and 2
When four large antennas are combined so as to be orthogonal to each other in the central portion so that four antenna elements are erected at equal intervals on the power supply substrate, four individual antenna elements are combined. Since the number of parts and the number of assembling steps can be reduced as compared with, it is preferable because the manufacturing cost can be reduced.

【0011】例えば、具体的な一解決手段として、アン
テナ基板が誘電体基板の片面に導体層を設けてなり、か
つノッチが前記導体層を帯状に切り欠いた形状に形成さ
れていると共に、前記誘電体基板の前記片面とは逆側の
他面でノッチを横切る位置に形成されたマイクロストリ
ップ線路と、このマイクロストリップ線路の一端部を前
記導体層に接続するために前記誘電体基板に形成された
スルーホールとを備え、前記導体層と前記マイクロスト
リップ線路をそれぞれ接地導体と給電端子に接続した構
成の円偏波アンテナが好適である。この場合、誘電体基
板の前記他面でノッチの上端部と対向する領域を含む位
置に、該上端部近傍の前記導体層と対向する電極層を設
けておけば、該導体層と該電極層との間に静電容量が生
じるため、等価的に、最も高い電界強度が得られるノッ
チの上端部において静電容量を増加させたことになる。
その結果、共振周波数が低下するので、所望の周波数の
電波に共振させるうえで必要となるノッチの全長を短く
することができて、円偏波アンテナの低背化を一層促進
できる。
For example, as one specific solution, the antenna substrate is provided with a conductor layer on one surface of a dielectric substrate, and the notch is formed by cutting the conductor layer into a strip shape. A microstrip line formed at a position across the notch on the other surface of the dielectric substrate opposite to the one surface, and a microstrip line formed on the dielectric substrate for connecting one end of the microstrip line to the conductor layer. A circular polarization antenna having a through hole and having a configuration in which the conductor layer and the microstrip line are connected to a ground conductor and a feeding terminal, respectively, is preferable. In this case, if an electrode layer facing the conductor layer near the upper end is provided at a position including a region facing the upper end of the notch on the other surface of the dielectric substrate, the conductor layer and the electrode layer Since a capacitance is generated between and, the capacitance is equivalently increased at the upper end of the notch where the highest electric field strength is obtained.
As a result, the resonance frequency is lowered, so that the total length of the notch necessary for resonating the radio wave of the desired frequency can be shortened, and the height reduction of the circularly polarized wave antenna can be further promoted.

【0012】また、具体的な他の解決手段として、アン
テナ基板が金属板からなり、かつノッチが前記金属板を
帯状に切り欠いた形状に形成されていると共に、ノッチ
の近傍で前記金属板に接続された給電線を備え、前記金
属板と前記給電線をそれぞれ接地導体と給電端子に接続
した構成の円偏波アンテナが好適である。このようにア
ンテナ基板として金属板を用いると、プレス加工等によ
りノッチ付きのアンテナ基板を簡単かつ安価に製造でき
る。
As another specific means for solving the problems, the antenna substrate is made of a metal plate, and the notch is formed by cutting the metal plate into a band shape, and the metal plate is formed in the vicinity of the notch. A circular polarization antenna having a connected power supply line and having a configuration in which the metal plate and the power supply line are respectively connected to a ground conductor and a power supply terminal is suitable. When the metal plate is used as the antenna substrate as described above, the notched antenna substrate can be manufactured easily and inexpensively by pressing or the like.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態について
図面を参照して説明すると、図1は本発明の第1実施形
態例に係る円偏波アンテナの斜視図、図2は第1実施形
態例における1個のアンテナ素子の表裏を示す説明図、
図3は第1実施形態例における給電基板の表裏を示す説
明図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a circularly polarized antenna according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a first embodiment. Explanatory drawing which shows the front and back of one antenna element in a form example,
FIG. 3 is an explanatory view showing the front and back of the power supply board in the first embodiment.

【0014】図1に示す円偏波アンテナは、上面のほぼ
全面に接地導体11が形成されている給電基板10上
に、4個の方形板状のアンテナ素子15を90°ずつ向
きを変えて立設して概略構成されている。図3(a)に
示すように、給電基板10の上面には接地導体11とは
非接触の給電端子(ランド)12が等間隔な4か所に形
成されており、各給電端子12はスルーホール13と接
続されている。また、図3(b)に示すように、給電基
板10の下面には、スルーホール13と接続された所定
形状のマイクロストリップ線路14が形成されている。
このマイクロストリップ線路14は、特性インピーダン
スが50Ωの幅広部14aと、特性インピーダンスが1
00Ωの幅狭部14bとを、それぞれ所定の長さに形成
して連続させたものであり、4か所のスルーホール13
に90°ずつ位相のずれた高周波信号を給電できるよう
になっている。
In the circularly polarized antenna shown in FIG. 1, four rectangular plate-shaped antenna elements 15 are turned by 90 ° on a power supply board 10 having a ground conductor 11 formed on almost the entire upper surface thereof. It is constructed by standing upright. As shown in FIG. 3A, power supply terminals (lands) 12 that are not in contact with the ground conductor 11 are formed at four positions on the upper surface of the power supply board 10 at equal intervals. It is connected to the hall 13. In addition, as shown in FIG. 3B, a microstrip line 14 having a predetermined shape connected to the through hole 13 is formed on the lower surface of the power feeding substrate 10.
The microstrip line 14 has a wide portion 14a having a characteristic impedance of 50Ω and a characteristic impedance of 1
The narrow portion 14b of 00Ω is formed to have a predetermined length and is continuous, and the through holes 13 at four locations are formed.
Further, it is possible to supply a high frequency signal whose phase is deviated by 90 °.

【0015】図2に示すように、アンテナ素子15は方
形状の誘電体基板16の片面に銅箔等の導体層17を形
成してアンテナ基板となしており、導体層17をエッチ
ング等により帯状に切り欠くことによって無導体部であ
るノッチ18を形成している。このノッチ18は、上下
方向に延びて上端を誘電体基板16の上端面に臨出させ
た垂直部分と、この垂直部分の下端から横方向に延びて
終端を閉端となした水平部分とを有する略L字形に形成
されている。導体層17の下端部は、給電基板10の接
地導体11に半田付けされている。また、誘電体基板1
6の他面(導体層17が形成されていない側の面)に
は、ノッチ18を横切る位置に短寸のマイクロストリッ
プ線路19が形成されており、このマイクロストリップ
線路19の上端部はスルーホール20を介してノッチ1
8の近傍の導体層17に接続されている。なお、マイク
ロストリップ線路19の下端部は給電基板10の給電端
子12に半田付けされているので、スルーホール13を
介してマイクロストリップ線路14に接続されている。
また、給電点となるスルーホール20の形成位置は、そ
の給電点におけるノッチ18の入力抵抗とマイクロスト
リップ線路19のインピーダンスとがマッチングする位
置を選択している。
As shown in FIG. 2, in the antenna element 15, a conductor layer 17 such as a copper foil is formed on one surface of a rectangular dielectric substrate 16 to form an antenna substrate, and the conductor layer 17 is formed into a strip shape by etching or the like. A notch 18 which is a non-conductor portion is formed by notching. The notch 18 has a vertical portion that extends vertically and has its upper end exposed to the upper end surface of the dielectric substrate 16, and a horizontal portion that extends laterally from the lower end of this vertical portion and that has a closed end. It has a substantially L shape. The lower end of the conductor layer 17 is soldered to the ground conductor 11 of the power supply board 10. Also, the dielectric substrate 1
On the other surface of 6 (the surface on the side where the conductor layer 17 is not formed), a short microstrip line 19 is formed at a position crossing the notch 18, and the upper end of this microstrip line 19 is a through hole. Notch 1 through 20
8 is connected to the conductor layer 17 in the vicinity thereof. Since the lower end portion of the microstrip line 19 is soldered to the power supply terminal 12 of the power supply board 10, it is connected to the microstrip line 14 through the through hole 13.
Further, the formation position of the through hole 20 serving as the feeding point is selected so that the input resistance of the notch 18 and the impedance of the microstrip line 19 at the feeding point match.

【0016】このように構成された円偏波アンテナは、
各アンテナ素子15のマイクロストリップ線路19がノ
ッチ18を横切るように形成されているので、ノッチ1
8の幅方向に電界が発生してノッチ18が励振される。
ノッチ18の電界は開放端である上端で最大となるた
め、誘電体基板16の上端面から上方へ電波が放射され
る。いま、この円偏波アンテナの使用する電波(共振さ
せる電波)の給電基板10上での波長をλefとする
と、給電基板10に設けたマイクロストリップ線路14
を次のように形成して90°ずつの位相差給電を実現し
ている。−90°は、0°に対して幅広部14aをλe
f/4だけ長く形成することにより実現している。−1
80°は、0°に対して幅狭部14bをλef/2だけ
長く形成することにより実現している。また、−270
°は、0°に対して幅狭部14bをλef/2だけ長く
形成して実現した180°の位相遅れと、−180°に
対して幅広部14aをλef/4だけ長く形成して実現
した90°の位相遅れを加算することで実現している。
これにより、スルーホール13やマイクロストリップ線
路19を介して、4個のアンテナ素子15の各ノッチ1
8を90°の位相差で給電することができるので、励振
される各ノッチ18の上端からそれぞれ90°ずつ位相
のずれた直線偏波が放射され、全体として円偏波の電波
が放射されることになる。
The circularly polarized antenna thus constructed is
Since the microstrip line 19 of each antenna element 15 is formed so as to cross the notch 18, the notch 1
An electric field is generated in the width direction of 8 to excite the notch 18.
Since the electric field of the notch 18 becomes maximum at the upper end which is the open end, radio waves are radiated upward from the upper end surface of the dielectric substrate 16. Now, assuming that the wavelength of the electric wave used by this circularly polarized antenna (resonating electric wave) on the power feeding substrate 10 is λef, the microstrip line 14 provided on the power feeding substrate 10
Are formed in the following manner to realize the phase difference feeding in 90 ° increments. At −90 °, the wide portion 14a is set to λe with respect to 0 °.
It is realized by forming it by a length of f / 4. -1
80 ° is realized by forming the narrow portion 14b to be longer than 0 ° by λef / 2. Also, -270
Is realized by forming the narrow portion 14b longer than 0 ° by 180 ° and a phase delay of 180 °, and forming the wide portion 14a longer by −180 ° by λef / 4. This is achieved by adding a 90 ° phase delay.
As a result, each notch 1 of the four antenna elements 15 is passed through the through hole 13 and the microstrip line 19.
Since 8 can be fed with a phase difference of 90 °, linear polarized waves whose phases are shifted by 90 ° are radiated from the upper ends of the excited notches 18, respectively, and circularly polarized radio waves are radiated as a whole. It will be.

【0017】上述した円偏波アンテナでは、上端が開放
端となっている各ノッチ18の全長が、共振させる電波
の誘電体基板16上での波長λeaの約4分の1でよ
く、さらに誘電体基板16による波長短縮作用も加味さ
れるため、従来の4線巻ヘリカルアンテナに比べて高さ
寸法を大幅に低減することができる。すなわち、4線巻
ヘリカルアンテナの場合、電波の自由空間波長λoの約
2分の1の高さ寸法が必要であるのに対し、本実施形態
例に係る円偏波アンテナは、高さ寸法をλoの5分の1
以下に抑えることができるので、車載用アンテナとして
好適な低背化が図れる。例えば、使用する電波の周波数
が2.3GHzの場合、本実施形態例ではアンテナ素子
15の高さ寸法を約18mmに抑えることができる。ま
た、本実施形態例に係る円偏波アンテナにおいては、ノ
ッチ18の垂直部分と水平部分の長さの比率を変更して
も、同じ周波数の電波に共振させることができるので、
ノッチ18のL字形状を適宜選択することによって、所
望の大きさの円偏波アンテナを設計しやすいという利点
がある。さらにまた、マイクロストリップ線路19の大
きさを適宜調整することによって、インピーダンスのマ
ッチングが図りやすいという利点もある。なお、ノッチ
18が水平部分のないI字形であっても、その全長を約
λea/4に設定できるため、従来の4線巻ヘリカルア
ンテナに比べれば高さ寸法を低減することはできる。
In the circularly polarized antenna described above, the total length of each notch 18 whose upper end is an open end may be about a quarter of the wavelength λea on the dielectric substrate 16 of the radio wave to be resonated, and the dielectric Since the wavelength shortening action of the body substrate 16 is also added, the height dimension can be significantly reduced as compared with the conventional 4-wire helical antenna. That is, in the case of the four-wire winding antenna, the height dimension of about one half of the free space wavelength λo of the radio wave is necessary, whereas the circular polarization antenna according to the present embodiment has the height dimension. 1/5 of λo
Since it can be suppressed to the following, it is possible to achieve a low profile suitable for a vehicle-mounted antenna. For example, when the frequency of the radio wave used is 2.3 GHz, the height dimension of the antenna element 15 can be suppressed to about 18 mm in this embodiment. Further, in the circularly polarized antenna according to the present embodiment example, even if the ratio of the lengths of the vertical portion and the horizontal portion of the notch 18 is changed, it is possible to resonate with the radio wave of the same frequency,
By properly selecting the L-shape of the notch 18, there is an advantage that a circularly polarized antenna of a desired size can be easily designed. Furthermore, there is an advantage that impedance matching can be easily achieved by appropriately adjusting the size of the microstrip line 19. Even if the notch 18 has an I-shape with no horizontal portion, its total length can be set to about λea / 4, so that the height dimension can be reduced as compared with the conventional 4-wire helical antenna.

【0018】図4は本発明の第2実施形態例に係るアン
テナ素子の表裏を示す説明図、図5は第2実施形態例に
おけるアンテナ素子上の電界の最大放射方向を示す説明
図、図6は第2実施形態例における放射パターンを示す
特性図であり、図2と対応する部分には同一符号を付し
てある。
FIG. 4 is an explanatory view showing the front and back of the antenna element according to the second embodiment of the present invention, FIG. 5 is an explanatory view showing the maximum radiation direction of the electric field on the antenna element in the second embodiment, and FIG. [Fig. 6] is a characteristic diagram showing a radiation pattern in the second embodiment, and the portions corresponding to those in Fig. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0019】本実施形態例は、各アンテナ素子15の誘
電体基板16の形状が前述した第1実施形態例と異な
る。すなわち、図4に示すように、この第2実施形態例
で使用するアンテナ素子15は、誘電体基板16が外向
きの傾斜端面16aを有する五角形状に形成してあり、
傾斜端面16aに連続する誘電体基板16の上端面は下
端面よりも短くなっている。なお、本実施形態例では、
誘電体基板16の上端面の長さAと傾斜端面16aの長
さBと短寸な側端面の長さCの合計を、電波の自由空間
波長λoの約4分の1に設定し、傾斜端面16aの傾斜
角度を約45°に設定している。
In this embodiment, the shape of the dielectric substrate 16 of each antenna element 15 is different from that of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 4, in the antenna element 15 used in the second embodiment, the dielectric substrate 16 is formed in a pentagonal shape having the outward inclined end face 16a,
The upper end surface of the dielectric substrate 16 continuous with the inclined end surface 16a is shorter than the lower end surface. In the example of this embodiment,
The sum of the length A of the upper end surface of the dielectric substrate 16, the length B of the inclined end surface 16a and the length C of the short side end surface is set to about 1/4 of the free space wavelength λo of the radio wave, and the inclination is set. The inclination angle of the end face 16a is set to about 45 °.

【0020】図5(a)に示すように、アンテナ素子1
5の誘電体基板16が傾斜端面のない方形状の場合、ノ
ッチ18の上端が臨出する誘電体基板16の上端面上に
強い電界が発生するので、最大放射方向は天頂付近とな
り、このアンテナ素子15を第1実施形態例のように9
0°ずつ向きを変えて4個立設してなる円偏波アンテナ
は、図6に破線で示すように天頂付近で高利得な放射パ
ターンとなる。これに対して、本実施形態例のように誘
電体基板16のノッチ18の存しない側が切除してある
アンテナ素子15の場合、図5(b)に示すように、誘
電体基板16の上端面上および傾斜端面16a上に強い
電界が発生するので、最大放射方向が天頂方向から低仰
角側へシフトする。その結果、図5(b)に示すアンテ
ナ素子15を第1実施形態例のように90°ずつ向きを
変えて4個立設してなる円偏波アンテナは、図6に実線
で示すように、天頂付近から低仰角に至る広い仰角範囲
内で高利得な放射パターンとなり、例えば高緯度地域に
おいて赤道上の静止衛星からの電波を受信する場合にも
良好なアンテナ特性が期待できる。なお、図6におい
て、0°は天頂、±90°は水平面を示している。
As shown in FIG. 5A, the antenna element 1
When the dielectric substrate 16 of No. 5 has a rectangular shape with no inclined end face, a strong electric field is generated on the upper end face of the dielectric substrate 16 from which the upper end of the notch 18 appears, so that the maximum radiation direction is near the zenith, and this antenna The element 15 is replaced by the same element 9 as in the first embodiment.
Circularly polarized antennas, each of which is vertically arranged by changing its direction by 0 °, have a high-gain radiation pattern near the zenith, as shown by the broken line in FIG. On the other hand, in the case of the antenna element 15 in which the side not having the notch 18 of the dielectric substrate 16 is cut off as in the present embodiment, as shown in FIG. Since a strong electric field is generated on the upper and inclined end faces 16a, the maximum radiation direction shifts from the zenith direction to the low elevation angle side. As a result, a circularly polarized antenna having four antenna elements 15 shown in FIG. 5 (b), which are arranged upright by changing their directions by 90 ° as in the first embodiment, is shown by a solid line in FIG. , A radiation pattern with a high gain is obtained within a wide elevation angle range from near the zenith to a low elevation angle, and good antenna characteristics can be expected even when receiving radio waves from a geostationary satellite on the equator, for example, in a high latitude area. In FIG. 6, 0 ° indicates a zenith and ± 90 ° indicates a horizontal plane.

【0021】図7は本発明の第3実施形態例に係るアン
テナ素子の表裏を示す説明図であり、図2や図4と対応
する部分には同一符号を付してある。
FIG. 7 is an explanatory view showing the front and back of the antenna element according to the third embodiment of the present invention, and the portions corresponding to those in FIGS. 2 and 4 are designated by the same reference numerals.

【0022】本実施形態例では、誘電体基板16の他面
(導体層17が形成されていない側の面)でノッチ18
の上端部と対向する領域を含む位置に、該上端部近傍の
導体層17と対向する銅箔等の電極層21が設けてあ
る。したがって、図7に示すアンテナ素子15は、導体
層17と電極層21との間に生じる静電容量によって、
最も高い電界強度が得られるノッチ18の上端部におい
て静電容量を増加させており、電極層21を有さない場
合に比べて共振周波数が低くなっている。それゆえ、こ
のアンテナ素子15は所望の周波数の電波に共振させる
うえで必要となるノッチ18の全長を短くすることがで
き、円偏波アンテナの低背化が一層促進できる。なお、
前述した第2実施形態例のようにアンテナ素子15の誘
電体基板16が傾斜端面16aを有する形状の場合に
も、電極層21を付設することによって同様の効果が得
られる。また、電極層21はマイクロストリップ線路1
9と同じ材料で同一面に形成できるので、電極層21を
付設しても製造工程は煩雑化しない。
In this embodiment, the notch 18 is formed on the other surface of the dielectric substrate 16 (the surface on which the conductor layer 17 is not formed).
An electrode layer 21 such as a copper foil facing the conductor layer 17 near the upper end is provided at a position including a region facing the upper end. Therefore, in the antenna element 15 shown in FIG. 7, the capacitance generated between the conductor layer 17 and the electrode layer 21 causes
The capacitance is increased at the upper end of the notch 18 where the highest electric field strength is obtained, and the resonance frequency is lower than that in the case where the electrode layer 21 is not provided. Therefore, the antenna element 15 can shorten the total length of the notch 18 required to resonate with a radio wave of a desired frequency, and can further reduce the height of the circular polarization antenna. In addition,
Even in the case where the dielectric substrate 16 of the antenna element 15 has the inclined end face 16a as in the second embodiment, the same effect can be obtained by attaching the electrode layer 21. The electrode layer 21 is the microstrip line 1
Since the same material as that of No. 9 can be formed on the same surface, the manufacturing process does not become complicated even if the electrode layer 21 is attached.

【0023】図8は本発明の第4実施形態例に係る円偏
波アンテナの斜視図、図9は第4実施形態例における2
枚の大基板を示す説明図であり、図1と対応する部分に
は同一符号を付してある。
FIG. 8 is a perspective view of a circularly polarized antenna according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view of the second embodiment of the present invention.
It is explanatory drawing which shows the one large board | substrate, and attaches | subjects the same code | symbol to the part corresponding to FIG.

【0024】本実施形態例は、2個分のアンテナ素子1
5の誘電体基板を共通化した誘電体大基板22,23を
用いた点が、前述した第1実施形態例と異なる。すなわ
ち、図9(a)に示すように、誘電体大基板22の長手
方向一端側(図示右端側)の略半分には、片面に導体層
17やノッチ18が形成され図示せぬ他面にマイクロス
トリップ線路が形成されているので、この誘電体大基板
22は図示右半分ほどが1個のアンテナ素子15の誘電
体基板と見なすことができる。また、誘電体大基板22
の長手方向他端側(図示左端側)の略半分には、片面に
マイクロストリップ線路19が形成され図示せぬ他面に
導体層やノッチが形成されているので、この誘電体大基
板22は図示左半分ほどが別の1個のアンテナ素子15
の誘電体基板と見なせ、結局、誘電体大基板22を共通
のベース材する2個分のアンテナ素子15が一体品とし
て形成されている。同様に、図9(b)に示すように、
誘電体大基板23の長手方向一端側の略半分と他端側の
略半分がそれぞれ、2個のアンテナ素子15の各誘電体
基板と見なせるので、誘電体大基板23を共通のベース
材する2個分のアンテナ素子15が一体品として形成さ
れている。
In this embodiment, two antenna elements 1
5 is different from the first embodiment described above in that the large dielectric substrates 22 and 23 in which the fifth dielectric substrate is used in common are used. That is, as shown in FIG. 9A, a conductor layer 17 and a notch 18 are formed on one surface of the large dielectric substrate 22 on one end side (the right end side in the drawing) in the longitudinal direction. Since the microstrip line is formed, the large dielectric substrate 22 can be regarded as the dielectric substrate of the antenna element 15 whose right half in the figure is one. In addition, the large dielectric substrate 22
Since a microstrip line 19 is formed on one surface and a conductor layer and a notch are formed on the other surface (not shown) in approximately half of the other end (the left end in the figure) in the longitudinal direction of the dielectric large substrate 22, About the left half of the figure is another antenna element 15
It can be regarded as a dielectric substrate, and eventually, two antenna elements 15 using the large dielectric substrate 22 as a common base material are integrally formed. Similarly, as shown in FIG.
Approximately one half of the large dielectric substrate 23 on one end side in the longitudinal direction and approximately half of the other large dielectric substrate can be regarded as the respective dielectric substrates of the two antenna elements 15, so that the large dielectric substrate 23 is used as a common base material. The individual antenna elements 15 are formed as an integrated product.

【0025】また、一方の誘電体大基板22の長手方向
中央には下端を開放した切込み22aが形成されてお
り、他方の誘電体大基板23の長手方向中央には上端を
開放した切込み23aが形成されている。そして、これ
ら2枚の誘電体大基板22,23を、互いの切込み22
a,23aが上下に重なるように中央部で直交させて組
み合わせることにより、図8に示すように、給電基板1
0上に等間隔の配置で4個のアンテナ素子15を立設し
た円偏波アンテナが得られる。
A notch 22a having an open lower end is formed at the center of one dielectric large substrate 22 in the longitudinal direction, and a notch 23a having an open upper end is formed at the center of the other large dielectric substrate 23 in the longitudinal direction. Has been formed. Then, these two large dielectric substrates 22 and 23 are cut into each other by cutting 22
As shown in FIG. 8, the power supply board 1 is formed by combining the a and 23a so that they are vertically overlapped with each other in the central portion.
A circularly polarized wave antenna in which four antenna elements 15 are erected on the 0 at equal intervals is obtained.

【0026】本実施形態例ように、誘電体大基板22,
23を用いて円偏波アンテナを構成すると、4枚の単品
のアンテナ素子15を組み合わせて円偏波アンテナを構
成した第1実施形態例に比べて、部品点数や組立て工数
を大幅に削減できるため、製造コストを低減することが
できる。
As in this embodiment, the large dielectric substrate 22,
When the circularly polarized wave antenna is configured using 23, the number of parts and the number of assembling steps can be significantly reduced as compared with the first embodiment in which the circularly polarized wave antenna is configured by combining four single antenna elements 15. The manufacturing cost can be reduced.

【0027】図10は本発明の第5実施形態例に係る円
偏波アンテナの斜視図、図11は第5実施形態例におけ
る給電基板の表裏を示す説明図であり、図1や図3と対
応する部分には同一符号を付してある。
FIG. 10 is a perspective view of a circularly polarized wave antenna according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is an explanatory view showing the front and back of a power feeding board in the fifth embodiment, and FIGS. Corresponding parts are designated by the same reference numerals.

【0028】本実施形態例は、アンテナ素子15を3個
組み合わせて円偏波アンテナを構成するというものであ
り、各アンテナ素子15は前述した第1実施形態例と同
じものであるが、給電基板10のマイクロストリップ線
路14等が第1実施形態例と異なっている。すなわち、
本実施形態例では、給電基板10上に3個のアンテナ素
子15を120°ずつ向きを変えて立設し、各アンテナ
素子15のノッチ18を120°の位相差で給電するの
で、給電基板10の下面側のマイクロストリップ線路1
4は、図11(b)に示すような形状に形成されてい
る。同図において、マイクロストリップ線路14は、特
性インピーダンスが50Ωの幅広部14aと、特性イン
ピーダンスが86.6Ωの幅狭部14cとを、それぞれ
所定の長さに形成して連続させたものであり、3か所の
スルーホール13に120°ずつ位相のずれた高周波信
号が給電できるようになっている。具体的には、使用す
る電波の給電基板10上での波長をλefとして、幅広
部14aをλef/3ずつ長く形成することで、120
°ずつの位相遅れを実現している。また、図11(a)
に示すように、給電基板10の上面には、接地導体11
とは非接触の給電端子12が等間隔な3か所に形成され
ており、各給電端子12はスルーホール13と接続され
ている。
In this embodiment, three circular antenna elements 15 are combined to form a circularly polarized wave antenna. Each antenna element 15 is the same as that in the first embodiment described above, but a power supply board is used. The ten microstrip lines 14 and the like are different from those of the first embodiment. That is,
In the present embodiment, the three antenna elements 15 are erected on the power feeding board 10 with their orientations changed by 120 °, and the notches 18 of each antenna element 15 are fed with a phase difference of 120 °. Microstrip line 1 on the bottom side of
4 is formed in a shape as shown in FIG. In the figure, the microstrip line 14 is formed by connecting a wide portion 14a having a characteristic impedance of 50Ω and a narrow portion 14c having a characteristic impedance of 86.6Ω, each of which has a predetermined length and is continuous. High-frequency signals having a phase difference of 120 ° from each other can be fed to the three through holes 13. Specifically, by setting the wavelength of the used radio wave on the power supply substrate 10 to be λef, the wide portion 14a is formed to be longer by λef / 3 each, and
A phase delay of ° is realized. In addition, FIG.
As shown in FIG.
The non-contact power supply terminals 12 are formed at three positions at equal intervals, and each power supply terminal 12 is connected to the through hole 13.

【0029】図12は本発明の第6実施形態例に係る円
偏波アンテナの斜視図、図13は第6実施形態例におけ
る2枚の大基板を示す説明図であり、図8や図9と対応
する部分には同一符号を付してある。
FIG. 12 is a perspective view of a circularly polarized antenna according to the sixth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is an explanatory view showing two large substrates in the sixth embodiment, and FIGS. The parts corresponding to are given the same reference numerals.

【0030】本実施形態例では、それぞれが2個分のア
ンテナ素子15のアンテナ基板として機能する金属長板
24,25を組み合わせて、各金属長板24,25を給
電基板10の接地導体11に半田付けすることにより、
給電基板10上に等間隔の配置で4個のアンテナ素子1
5を立設した円偏波アンテナを構成している。各アンテ
ナ素子15には、金属長板24または25の略半分に相
当する金属板製のアンテナ基板を、略L字形の帯状に切
り欠いてなるノッチ26が形成されており、該アンテナ
基板のノッチ26近傍にはスルーホール27が形成され
ている。このスルーホール27には給電線28の一端部
が半田付けされており、給電線28の他端部は給電基板
10の給電端子12に半田付けされている。また、図1
3(a)に示すように、一方の金属長板24には2個分
のアンテナ素子のノッチ26と下端を開放した切込み2
4aとが形成されており、図13(b)に示すように、
他方の金属長板25には2個分のアンテナ素子のノッチ
26と上端を開放した切込み25aとが形成されてい
る。図12に示す円偏波アンテナは、これら2枚の金属
長板24,25を、互いの切込み24a,25aが上下
に重なるように中央部で直交させて組み合わせることに
より得られる。なお、金属長板24,25の材料として
は、電気抵抗が小さくて半田付けが可能な金属、例え
ば、銅や黄銅あるいはこれらにメッキ処理したもの等が
好適である。
In the present embodiment, metal long plates 24 and 25 each functioning as an antenna substrate of two antenna elements 15 are combined, and each metal long plate 24 and 25 is connected to the ground conductor 11 of the power feeding substrate 10. By soldering,
Four antenna elements 1 arranged at equal intervals on the power feeding board 10.
A circularly polarized wave antenna in which 5 is erected is constructed. Each antenna element 15 has a notch 26 formed by cutting out an antenna substrate made of a metal plate corresponding to approximately half of the long metal plate 24 or 25 in a substantially L-shaped band shape, and the notch of the antenna substrate. A through hole 27 is formed near 26. One end of the power supply line 28 is soldered to the through hole 27, and the other end of the power supply line 28 is soldered to the power supply terminal 12 of the power supply board 10. Also, FIG.
As shown in FIG. 3 (a), one metal elongated plate 24 has two notches 26 of the antenna element and a notch 2 with the lower end opened.
4a are formed, and as shown in FIG.
On the other long metal plate 25, two notches 26 of the antenna element and a notch 25a having an open upper end are formed. The circularly polarized wave antenna shown in FIG. 12 is obtained by combining these two long metal plates 24 and 25 so that the cuts 24a and 25a of the metal long plates 24 and 25 are vertically overlapped with each other in the central portion. As a material for the long metal plates 24 and 25, a metal having a small electric resistance and capable of being soldered, for example, copper, brass, or a material plated with these is suitable.

【0031】このようにアンテナ基板として金属板を用
いると、プレス加工等によりノッチ26付きのアンテナ
基板を簡単かつ安価に製造できる。しかも、本実施形態
例では、4個分のアンテナ素子15のアンテナ基板が2
枚の金属長板24,25からなる簡素な構成なので、部
品点数や組立て工数も削減できる。なお、複数枚の金属
製アンテナ基板を所望の配置で形成してなる一体品の金
属部材を、ダイカスト加工等により製造することも可能
であり、その場合、円偏波アンテナの製造コストを大幅
に低減できる。ただし、金属板製のアンテナ基板を採用
した場合は、誘電体基板を用いた場合と比べると、誘電
体による波長短縮作用がないため高さ寸法は若干高くな
る。
When the metal plate is used as the antenna substrate in this way, the antenna substrate with the notch 26 can be manufactured easily and inexpensively by press working or the like. Moreover, in the present embodiment, the number of antenna substrates for the four antenna elements 15 is two.
Since it has a simple structure including the long metal plates 24 and 25, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced. In addition, it is also possible to manufacture an integrated metal member formed by forming a plurality of metal antenna substrates in a desired arrangement by die casting or the like, in which case the manufacturing cost of the circularly polarized antenna is significantly increased. It can be reduced. However, when the antenna substrate made of a metal plate is used, the height dimension is slightly higher than that when a dielectric substrate is used, because the wavelength is not shortened by the dielectric.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。
The present invention is carried out in the form as described above, and has the following effects.

【0033】給電基板上にN個(例えば4個)のアンテ
ナ素子を等間隔の配置で立設し、各アンテナ素子のノッ
チを360°/N(N=4の場合は90°)の位相差で
給電するように構成した円偏波アンテナなので、各ノッ
チの全長が共振する電波のアンテナ基板上での波長の約
4分の1で済み、高さ寸法を大幅に低減することができ
る。特に、各アンテナ素子のノッチを、上下方向に延び
て上端をアンテナ基板の上端面に臨出させた垂直部分
と、この垂直部分の下端から横方向に延びて終端を閉端
となした水平部分とを有する略L字形に形成すると、ノ
ッチの垂直部分の長さを短くできるため、各アンテナ素
子の高さ寸法を一層低減できて円偏波アンテナの低背化
が促進できる。
N (for example, 4) antenna elements are erected at equal intervals on the feeding board, and the notches of the antenna elements have a phase difference of 360 ° / N (90 ° in the case of N = 4). Since the circularly polarized wave antenna is configured to be fed with, the total length of each notch is about 1/4 of the wavelength of the resonating radio wave on the antenna substrate, and the height dimension can be significantly reduced. In particular, the vertical portion of the notch of each antenna element extends vertically and the upper end is exposed to the upper end surface of the antenna substrate, and the horizontal portion extends laterally from the lower end of the vertical portion and terminates at the closed end. When the notch is formed into a substantially L shape, the length of the vertical portion of the notch can be shortened, so that the height dimension of each antenna element can be further reduced and the height of the circularly polarized antenna can be reduced.

【0034】また、アンテナ基板を、上端面が下端面よ
りも短寸で該上端面に傾斜端面が連続する形状にしてお
けば、ノッチが励振されるとアンテナ基板の上端面上お
よび傾斜端面上に強い電界が発生するので、円偏波アン
テナの最大放射方向が天頂方向から低仰角側へシフト
し、それゆえ高緯度地域において赤道上の静止衛星から
の電波を受信する場合などに有効となる。
If the upper end surface of the antenna board is shorter than the lower end surface and the inclined end surface is continuous with the upper end surface, when the notch is excited, the upper end surface and the inclined end surface of the antenna board are formed. Since a strong electric field is generated in the antenna, the maximum radiation direction of the circularly polarized antenna shifts from the zenith direction to the low elevation angle side, which is effective when receiving radio waves from geostationary satellites on the equator in high latitude areas.

【0035】また、1枚の大基板の長手方向一端側の略
半分と他端側の略半分をそれぞれ2個のアンテナ素子の
各アンテナ基板となし、かつ、2枚の前記大基板を中央
部で直交させて組み合わせることにより、給電基板上に
等間隔の配置で4個のアンテナ素子が立設されるように
構成すると、4枚の単品のアンテナ素子を組み合わせた
構成に比べて部品点数や組立て工数を削減できるため、
製造コストの低減が図れる。
Also, approximately one half of one large substrate on the one side in the longitudinal direction and approximately half of the other side are used as the antenna substrates of two antenna elements, respectively, and the two large substrates are arranged at the central portion. If the four antenna elements are arranged upright on the power feeding board by combining them orthogonally with each other, the number of parts and the assembly can be increased as compared with the configuration in which four single antenna elements are combined. Since man-hours can be reduced,
Manufacturing cost can be reduced.

【0036】また、誘電体基板の片面に導体層を設けて
アンテナ基板となし、この導体層を帯状に切り欠いた形
状のノッチと、誘電体基板の他面でノッチを横切る位置
に形成されて導体層に接続されたマイクロストリップ線
路とを備えた構成にすると、誘電体の波長短縮作用によ
って高さ寸法を一層低減でき、インピーダンスのマッチ
ングも図りやすい。この場合、誘電体基板の前記他面で
ノッチの上端部と対向する領域を含む位置に、該上端部
近傍の導体層と対向する電極層を設けておけば、最も高
い電界強度が得られるノッチの上端部において静電容量
を増加させたことになるので、所望の周波数の電波に共
振させるうえで必要となるノッチの全長を短くすること
ができ、円偏波アンテナの低背化が一層促進できる。
Further, a conductor layer is provided on one surface of the dielectric substrate to form an antenna substrate, and the conductor layer is formed in a notch in a band-shaped notch shape and a position across the notch on the other surface of the dielectric substrate. With the configuration including the microstrip line connected to the conductor layer, the height dimension can be further reduced by the wavelength shortening action of the dielectric, and impedance matching can be easily achieved. In this case, if the electrode layer facing the conductor layer near the upper end is provided at a position including the region facing the upper end of the notch on the other surface of the dielectric substrate, the notch with the highest electric field strength can be obtained. Since the capacitance has been increased at the upper end of the, the total length of the notch required to resonate with the radio wave of the desired frequency can be shortened, and the height reduction of the circular polarization antenna is further promoted. it can.

【0037】また、金属板をアンテナ基板となし、この
金属板を帯状に切り欠いた形状のノッチと、ノッチの近
傍で金属板に接続された給電線とを備えた構成にする
と、プレス加工等によりノッチ付きのアンテナ基板を簡
単かつ安価に製造できる。
Further, when the metal plate is used as an antenna substrate, and the metal plate is provided with a notch formed by cutting out the metal plate in a strip shape and a power supply line connected to the metal plate in the vicinity of the notch, press working, etc. Thus, the notched antenna substrate can be easily manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態例に係る円偏波アンテナ
の斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a circular polarization antenna according to a first exemplary embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態例における1個のアンテナ素子の
表裏を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing the front and back of one antenna element in the first embodiment example.

【図3】第1実施形態例における給電基板の表裏を示す
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the front and back of a power supply board according to the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施形態例に係るアンテナ素子の
表裏を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing the front and back of an antenna element according to a second embodiment example of the present invention.

【図5】第2実施形態例におけるアンテナ素子上の電界
の最大放射方向を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a maximum radiation direction of an electric field on an antenna element in the second embodiment example.

【図6】第2実施形態例における放射パターンを示す特
性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a radiation pattern in the second embodiment example.

【図7】本発明の第3実施形態例に係るアンテナ素子の
表裏を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view showing the front and back of the antenna element according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4実施形態例に係る円偏波アンテナ
の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a circular polarization antenna according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.

【図9】第4実施形態例における2枚の大基板を示す説
明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing two large substrates according to a fourth embodiment.

【図10】本発明の第5実施形態例に係る円偏波アンテ
ナの斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view of a circular polarization antenna according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.

【図11】第5実施形態例における給電基板の表裏を示
す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing front and back surfaces of a power supply board according to a fifth embodiment.

【図12】本発明の第6実施形態例に係る円偏波アンテ
ナの斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view of a circularly polarized wave antenna according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.

【図13】第6実施形態例における2枚の大基板を示す
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing two large substrates in the sixth embodiment.

【図14】従来例としての4線巻ヘリカルアンテナを示
す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a 4-wire wound helical antenna as a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 給電基板 11 接地導体 12 給電端子 13,20 スルーホール 14,19 マイクロストリップ線路 15 アンテナ素子 16 誘電体基板 16a 傾斜端面 17 導体層 18,26 ノッチ 21 電極層 22,23 誘電体大基板 24,25 金属長板(大基板) 28 給電線 10 Power supply board 11 Ground conductor 12 power supply terminals 13,20 through hole 14,19 Microstrip line 15 Antenna element 16 Dielectric substrate 16a inclined end face 17 Conductor layer 18,26 notches 21 electrode layer 22,23 Dielectric large substrate 24,25 long metal plate (large substrate) 28 power lines

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J021 AA03 AA04 AA10 AA12 AB05 CA03 CA06 FA05 FA32 GA02 HA05 HA07 JA06 JA07 5J045 AA01 AA21 AB05 AB06 BA01 CA04 DA06 FA01 GA03 HA03 JA04 JA17 MA04 NA08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5J021 AA03 AA04 AA10 AA12 AB05                       CA03 CA06 FA05 FA32 GA02                       HA05 HA07 JA06 JA07                 5J045 AA01 AA21 AB05 AB06 BA01                       CA04 DA06 FA01 GA03 HA03                       JA04 JA17 MA04 NA08

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 帯状に延びる無導体部であるノッチをア
ンテナ基板に設け、前記ノッチの一端を前記アンテナ基
板の上端面に臨出させ他端を閉端となすアンテナ素子
と、このアンテナ素子を等間隔の配置でN個(ただしN
は3以上の整数)立設してなる給電基板と、前記ノッチ
を励振させるための給電手段とを備え、前記N個のアン
テナ素子の各ノッチを360°/Nの位相差で給電する
ことを特徴とする円偏波アンテナ。
1. An antenna element having a notch which is a non-conductor portion extending in a strip shape on an antenna substrate, one end of the notch is exposed to an upper end surface of the antenna substrate and the other end is a closed end, and the antenna element is provided. N (but N
Is an integer of 3 or more) and a power feeding means for exciting the notches, and each notch of the N antenna elements is fed with a phase difference of 360 ° / N. Characteristic circular polarization antenna.
【請求項2】 請求項1の記載において、前記アンテナ
素子の前記ノッチが、上下方向に延びて上端を前記アン
テナ基板の上端面に臨出させた垂直部分と、この垂直部
分の下端から横方向に延びて終端を閉端となした水平部
分とを有する略L字形に形成されていることを特徴とす
る円偏波アンテナ。
2. The vertical portion according to claim 1, wherein the notch of the antenna element extends in the vertical direction and the upper end is exposed to the upper end surface of the antenna substrate, and the vertical direction extends from the lower end in the lateral direction. A circularly polarized antenna formed into a substantially L shape having a horizontal portion extending to the end and having a closed end.
【請求項3】 請求項1または2の記載において、前記
アンテナ基板を、その上端面が下端面よりも短寸で該上
端面に傾斜端面が連続する形状にしたことを特徴とする
円偏波アンテナ。
3. The circularly polarized wave according to claim 1 or 2, wherein the antenna substrate has a shape in which an upper end surface is shorter than a lower end surface and an inclined end surface is continuous with the upper end surface. antenna.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかの記載におい
て、1枚の大基板の長手方向一端側の略半分と他端側の
略半分をそれぞれ2個の前記アンテナ素子の各アンテナ
基板となし、かつ、2枚の前記大基板を中央部で直交さ
せて組み合わせることにより、前記給電基板上に等間隔
の配置で4個の前記アンテナ素子が立設されるようにし
たことを特徴とする円偏波アンテナ。
4. The antenna substrate of each of the two antenna elements according to any one of claims 1 to 3, wherein approximately one half of one large substrate on one end side in the longitudinal direction and approximately half of the other end side thereof are respectively defined as two antenna substrates of the antenna element. None, and by combining the two large substrates so as to be orthogonal to each other in the central portion, the four antenna elements are arranged upright on the power feeding substrate at equal intervals. Circular polarized antenna.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかの記載におい
て、前記アンテナ基板が誘電体基板の片面に導体層を設
けてなり、かつ前記ノッチが前記導体層を帯状に切り欠
いた形状に形成されていると共に、前記誘電体基板の前
記片面とは逆側の他面で前記ノッチを横切る位置に形成
されたマイクロストリップ線路と、このマイクロストリ
ップ線路の一端部を前記導体層に接続するために前記誘
電体基板に形成されたスルーホールとを備え、前記導体
層と前記マイクロストリップ線路をそれぞれ接地導体と
給電端子に接続したことを特徴とする円偏波アンテナ。
5. The antenna substrate according to claim 1, wherein the antenna substrate is provided with a conductor layer on one surface of a dielectric substrate, and the notch is formed by cutting the conductor layer into a band shape. And a microstrip line formed at a position across the notch on the other surface opposite to the one surface of the dielectric substrate, and for connecting one end of the microstrip line to the conductor layer. A circular polarization antenna, comprising: a through hole formed in the dielectric substrate, wherein the conductor layer and the microstrip line are respectively connected to a ground conductor and a feeding terminal.
【請求項6】 請求項5の記載において、前記誘電体基
板の前記他面で前記ノッチの上端部と対向する領域を含
む位置に、該上端部近傍の前記導体層と対向する電極層
を設けたことを特徴とする円偏波アンテナ。
6. The electrode layer according to claim 5, wherein the other surface of the dielectric substrate includes a region facing the upper end of the notch, the electrode layer facing the conductor layer near the upper end. A circularly polarized antenna characterized in that
【請求項7】 請求項1〜4のいずれかの記載におい
て、前記アンテナ基板が金属板からなり、かつ前記ノッ
チが前記金属板を帯状に切り欠いた形状に形成されてい
ると共に、前記ノッチの近傍で前記金属板に接続された
給電線を備え、前記金属板と前記給電線をそれぞれ接地
導体と給電端子に接続したことを特徴とする円偏波アン
テナ。
7. The antenna substrate according to claim 1, wherein the antenna substrate is made of a metal plate, and the notch is formed by cutting the metal plate into a band shape, and the notch A circularly polarized wave antenna, comprising a power supply line connected to the metal plate in the vicinity thereof, wherein the metal plate and the power supply line are respectively connected to a ground conductor and a power supply terminal.
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