JP2007282174A - 双周波帯円偏波アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】双周波帯円偏波アンテナの提供。
【解決手段】本発明は一種の双周波帯円偏波アンテナ、特に一種の二つの異なる周波帯において、受発振を行う円偏波アンテナに関わるものである。主に、第１偏波アンテナ単元を設け、一つ以上の辺角に切込みを設ける。複数の第２偏波アンテナを設け、第２偏波アンテナ一つ以上の辺角は、切込みを設ける。信号分配器を設け、電気信号を分配する。信号整合単元を設け、第１偏波アンテナ単元、信号分配器配、および接地板と電気接続する。よって、本発明による双周波帯円偏波アンテナは生産コストが低いほか、システム構造が単純のため、無線周波数識別システムに備えるアンテナモジュールに組み込んで、双周波帯の円偏波信号受信と発振を行う。
【選択図】図３

Description

本発明は一種の双周波帯円偏波アンテナ、特に一種の二つの異なる周波帯において、受発振を行う円偏波アンテナに関わるものである。

無線周波数識別システム（ＲＦＩＤ）、携帯通信システムの基地局または衛星通信システムなど、一部の応用場面は、使用するアンテナモジュールは二つの周波帯において、円偏波特徴の信号の受発信が要求される。しかしながら、公知技術の円偏波アンテナは一つの周波帯の円偏波信号しか受発信することができない。二つの周波帯の円偏波信号の受発信はできない。一方、二つの周波帯の発振信号の受発信できる双周波帯アンテナはあるものの、発振した二つの異なる周波帯とも線形偏波の特徴があり、円偏波信号の受発信はできない。よって、この種の双周波帯アンテナは双周波帯線形偏波アンテナにとどまり、前記した応用場面で要求された双周波帯線形偏波アンテナではない。

図１に示すものは、公知技術の双周波帯線形偏波アンテナの立面表示図である。ＵＨＦ周波帯（８６０から９３０ＭＨｚ）とマイクロ波周波帯（２．４５から２．５５ＧＨｚ）において、線形偏波信号（ｌｉｎｅａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｓｉｇｎａｌ）の受発信ができる。主に第１線形偏波アンテナ単元１１、４つの第２線形偏波アンテナ単元１２１、１２２、１２３、１２４および接地板１３より構成する。図式簡素化のため、第２線形偏波アンテナ単元１１を備える第１マイクロ波基板と第２線形偏波アンテナ単元１２１、１２２、１２３、１２４に備える第２マイクロ波基板を省略する。このほか、前記の第１マイクロ波基板と第２マイクロ波基板ともＦＲ−４部材を使用し、両者の厚みは同じく１．６ｍｍを設ける。公知技術の双周波帯線形偏波アンテナを組み立てるとき、第２マイクロ波基板を第２マイクロ波基板に重ねて置き、その後、第２マイクロ波基板とその上に重ねていた第１マイクロ波基板と一緒に金属製接地板１３の上表面１３１に取り付ける。このように、図１に示す構造のとおり、第１線形偏波アンテナ単元１１から接地板１３方向で見た表示図になる。

さらに、図１に示すとおり、第１線形偏波アンテナ単元１１は細長い片状信号整合単元１４により、アダプタ１５と電気接続する。さらに、公知技術の双周波帯線形偏波アンテナはアダプタ１５に締結する同軸ケーブル（図示していない）により、信号処理単元（図示していない）と電気接続する。この構造により、公知技術の双周波帯線形偏波アンテナは、信号処理単元（図示していない）から発振された信号を二つの異なる周波帯の線形偏波信号に変換した上、この二つの線形偏波信号を大気圏に発振する（発振状態）。公知技術の双周波帯線形偏波アンテナは、第１線形偏波アンテナ単元または第２線形偏波アンテナ単元により、大気圏に存在した線形偏波信号を受信し、必要な信号に変換した上、信号処理単元（図示していない）に提供し、信号処理（受信状態）を引き続きに行う。このため、公知技術の双周波帯線形偏波アンテナには、円偏波信号の受発信ができない。

よって、業界は一種の二つの異なる周波帯において、円偏波信号を受発信可能な双周波帯円偏波アンテナにより、アンテナモジュールの稼働効率と応用の柔軟性を求めていた。

本発明による双周波帯円偏波アンテナは主に、第１線形偏波アンテナ単元を設け、該第１偏波アンテナ単元の一つ以上の辺角に切込みを設ける。複数の第２偏波アンテナを設け、第２偏波アンテナ一つ以上の辺角は、切込みを設ける。信号分配器を設け、電気信号を分配する。信号整合単元を設け、第１偏波アンテナ単元、信号分配器配、および接地板と電気接続する。本発明による双周波帯円偏波アンテナは発振状態のとき、該信号分配器は電気信号を信号整合単元より該第１偏波アンテナ単元と該第２偏波アンテナに伝送し、該第１偏波アンテナ単元と該第２偏波アンテナにより、該電気信号を第１円偏波信号と第２円偏波信号に変換した上、該電気信号を第１円偏波信号と第２円偏波信号を発振する。また、該双周波帯円偏波アンテナは受信状態のとき、該第１偏波アンテナ単元または該第２偏波アンテナによって、受信された該第１円偏波信号または第２円偏波信号を電気信号に変換した上、該電気信号は該信号整合単元により、信号分配器に伝送する。

本発明による双周波帯円偏波アンテナは、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナ単元の切込み処理により、二つの異なる周波帯において円偏波信号、すなわち、第１円偏波信号と第２円偏波信号の受発信ができる。このほか、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナ単元の辺長を調節するにより、前記した第１円偏波信号と第２円偏波信号の周波帯を調節できる。本発明による双周波帯円偏波アンテナはさらに、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナ単元の切込み方向を調節するにより、前記した第１円偏波信号と第２円偏波信号の偏波方向（右旋または左旋）を制御し、様々な場面の需要に応えられる。よって、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナの辺長および切込み方向を適切に設計することにより、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、様々な場面の需要に応じて、二つの異なる周波帯において、二つの円偏波信号の受発信ができる公知技術の双周波帯線形偏波アンテナのように、二つの異なる周波帯において、線形偏波信号の受発信にとどまることはない。無線周波数識別システムのアンテナモジュールなど、二つの異なる周波帯の円偏波信号を同時に受発信が必要なとき、本発明による双周波帯円偏波アンテナ（二つの単一周波帯円偏波アンテナにより、異なる周波帯において、円偏波信号の受発信）は、公知技術の解決法手段に比べて、生産コストが低い、システム構成が単純のほか、全体的な体積は二つの単一周波帯円偏波アンテナより小さくなる。よって、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、スペースが限られたアンテナモジュールに整合できるため、応用の柔軟性を向上できる。

本発明による双周波帯円偏波アンテナは任意数の第２偏波アンテナ単元を設ける。その数は２から８を設ける。ただし、４が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナは、いずれ形状の第２偏波アンテナ単元を設けても良い。ただし、矩形、円形、楕円形または正方形が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナは、いずれ形状の第１偏波アンテナ単元を設けても良い。ただし、矩形、円形、楕円形または正方形が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの信号整合単元は、いずれ形状の導体を設けても良い。ただし、細長い状導線が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの第１偏波アンテナ単元は、いずれ２辺の辺角に切込みを設ける。ただし、第１対角線の２辺角に切込みを設けることが好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの第２偏波アンテナ単元は、いずれ２辺の辺角に切込みを設ける。ただし、第２対角線の２辺角に切込みを設けることが好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの第１偏波アンテナ単元の切込み方向（第２対角線の延伸方向）と第２偏波アンテナ単元の切込み方向（第２対角線の延伸方向）の間に、いずれ形状の配列関係であっても良い。ただし、第１偏波アンテナ単元の切込み方向（第１対角線の延伸方向）は第２偏波アンテナ単元の切込み方向（第２対角線の延伸方向）に平行または垂直することが好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの第１偏波アンテナ単元は、いずれの材質のプリン基板に設けても良い。ただし、ＦＲ−４製のマイクロ波基板、Ｄｕｒｏｉｄ製のマイクロ波またはＴｅｆｌｏｎ製のマイクロ波基板が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの第２偏波アンテナ単元は、いずれの材質のプリン基板に設けても良い。ただし、ＦＲ−４製のマイクロ波基板、Ｄｕｒｏｉｄ製のマイクロ波またはＴｅｆｌｏｎ製のマイクロ波基板が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの第１マイクロ波基板、第２マイクロ波基板と接地板との間に任意種類の積み重ね関係になっても良い。ただし、第１マイクロ波基板を接地板と第２マイクロ波基板との間に挟むか、または第２マイクロ波基板を接地板と第１マイクロ波基板の間に挟むことが好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナは、任意材質の接地板を使用しても良い。ただし、金属の銅製が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナの分配器は、任意種類の信号線と電気接続することができる。ただし、同軸ケーブルまたは銅より線が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナは、任意周波帯の第１円偏波信号を受発信できる。ただし、８３０ＭＨｚと９３０ＭＨｚ周波帯が好ましい。本発明による双周波帯円偏波アンテナは、任意の応用場面に対応できる。ただし、無線周波数識別システム（ＲＦＩＤ）のアンテナモジュール、携帯通信システムの基地局（ｂａｓｅ ｓｔａｔｉｏｎ）または衛星通信システムのアンテナモジュールに応用することが特に相応しい。

請求項１の発明は、第１偏波アンテナ単元を設け、該第１偏波アンテナ単元は一つ以上の辺角を切込み処理し、
複数の第２偏波アンテナ単元を設け、第２偏波アンテナ単元は一つ以上の辺角を切込み処理し、
信号分配器を設け、電気信号を分配し、
信号整合単元を設け、第１偏波アンテナ単元と該信号分配器それぞれ電気接続し、
接地板を設け、
該双周波帯円偏波アンテナは発振状態のとき、該信号分配器は電気信号を信号整合単元より該第１偏波アンテナ単元と該第２偏波アンテナに伝送し、該第１偏波アンテナ単元と該第２偏波アンテナにより、該電気信号を第１円偏波信号と第２円偏波信号に変換した上、該電気信号を第１円偏波信号と第２円偏波信号を発振する、該双周波帯円偏波アンテナは受信状態のとき、該第１偏波アンテナ単元または該第２偏波アンテナによって、受信された該第１円偏波信号または第２円偏波信号を電気信号に変換した上、該電気信号は該信号整合単元により、信号分配器に伝送することを特徴とする一種の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項２の発明は該第２偏波アンテナの数は４を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項３の発明は、該第２偏波アンテナの形状は正方形を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項４の発明は、該第１偏波アンテナの形状は正方形を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項５の発明は、該信号整合単元は細長い状導線であることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項６の発明は、該第１偏波アンテナの第１対角線の２辺角は切込み角を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項７の発明は、該第２偏波アンテナは、第２対角線の二つの辺角は切込み角を設けるほか、該第２偏波アンテナに備える該第２対角線は互いに平行し延ばして設けることを特徴とする請求項６記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項８の発明は、該第１対角線は該第２対角線に平行し延ばして設けることを特徴とする請求項７記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項９の発明は、該第２偏波アンテナにＦＲ−４製の第２マイクロ波基板を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１０の発明は、該整合単元は、第１偏波アンテナと合せて、ＦＲ−４製の第１マイクロ波基板に設けることを特徴とする請求項９記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１１の発明は、該第１マイクロ波基板は、該接地板と該第２マイクロ波基板の間に設けることを特徴とする請求項１０記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１２の発明は、該第２マイクロ波基板は、該接地板と該第１マイクロ波基板の間に設けることを特徴とする請求項１０記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１３の発明は、該接地板は金属製であることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１４の発明は、該信号分配器は同軸ケーブルによって、電気接続することを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１５の発明は、該第１偏波アンテナの周波帯は８５０ＭＨｚと９３０ＭＨｚの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。
請求項１６の発明は、該第２偏波アンテナの周波帯は２．４５ＧＨｚと２．５５ＧＨｚの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナとしている。

本発明による双周波帯円偏波アンテナは生産コストが低いほか、システム構造が単純のため、無線周波数識別システムに備えるアンテナモジュールに組み込んで、双周波帯の円偏波信号受信と発振を行う。

図３に示すものは、本発明による双周波帯円偏波アンテナの立面表示図である。無線周波数識別システム（ＲＦＩＤシステム）のアンテナモジュールに取り付けて、該アンテナモジュールをＵＨＦバンドの８６０から９３０ＭＨｚ）、とマイクロ波バンド（２．４５から２．５５ＧＨｚ）において、円偏波信号（ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ ｓｉｇｎａｌ）の受発信を行う。さらに、図３に示すとおり、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、第２偏波アンテナ単元２１、４つの第２偏波アンテナ単元２２１、２２２、２２３、２２４および接地板２３より構成する。図式簡素化のため、第２線形偏波アンテナ単元２１を備える第１マイクロ波基板と第２偏波アンテナ単元２２１、２２２、２２３、２２４に備える第２マイクロ波基板を省略する。

本発明による双周波帯円偏波アンテナの実施例１を組み立てるとき、まずは （第２偏波アンテナ単元２１を取り付けた） 第２マイクロ波基板を（第２偏波アンテナ単元２２１、２２２、２２３、２２４を取り付けた）第２マイクロ波基板に重ねておく。その後、第２マイクロ波基板とその上に重ねていた第１マイクロ波基板と一緒に金属製接地板２３の上表面２３１に取り付ける。このほか、前記の第１マイクロ波基板と第２マイクロ波基板ともＦＲ−４部材を使用し、両者の厚みは同じく１．６ｍｍを設ける。

さらに、図３に示すとおり、第１線形偏波アンテナ単元２１は細長い片状信号整合単元２４により、アダプタ２５と電気接続する。さらに、本発明による双周波帯円偏波アンテナはアダプタ２５に締結する同軸ケーブル（図示していない）により、信号処理単元（図示していない）と電気接続する。この構造により、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、信号整合単元（図示していない）の電気信号を二つの異なる周波帯の円偏波信号、すなわち、第１円偏波信号と第２円偏波信号に変換した上、この二つの円偏波信号を大気圏（発振状態）に発振する。または、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、第１偏波アンテナ単元または第２偏波アンテナ単元により、大気圏に存在した円偏波信号を受信し、必要な信号に変換した上、信号処理単元（図示していない）に提供し、信号処理（受信状態）を引き続きに行う。

図４に示すものは、本発明による双周波帯円偏波アンテナの第１偏波アンテナ単元２１から接地板２３方向で見た表示図である。そのうち、第１偏波アンテナ単元２１の長さと幅とも７２ｍｍを設け、４つの第２偏波アンテナ単元２２１、２２２、２２３、２２４の寸法を同じく設け、それぞれの長さと幅とも２７ｍｍである。このほか、図４より、本発明の実施例１による双周波帯円偏波アンテナの第２偏波アンテナ単元２１と、４つの第２偏波アンテナ単元２２１、２２２、２２３、２２４とも切込みを施す。かつ、第１偏波アンテナ単元２１の切込み方向（左下と右上二つの辺角、すなわち、第１対角線の２辺角を切込む）は４つの第２偏波アンテナ単元２２１、２２２、２２３、２２４の切込み方向（すべての第２偏波アンテナ単元の右下と左上二つの辺角、すなわち、第２対角線の２辺角を切り込む）に垂直する。

本発明実施例１における双周波帯円偏波アンテナの前記構造は、発振状態のとき、右旋偏波（ｒｉｇｈｔ−ｈａｎｄｅｄ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）の第１円偏波信号（周波帯は９００ＭＨｚ）および左旋偏波（ｌｅｆｔ−ｈａｎｄｅｄ ｃｉｒｃｕｌａｒ ｐｏｌａｒｉｚｅｄ）の第２円偏波信号（周波帯は約２．４５ＧＨｚ）を同時に発振できる。本発明実施例１における双周波帯円偏波アンテナは受信のとき、大気圏に存在した第１円偏波信号または第２円偏波信号を受信できる。本発明実施例１における双周波帯円偏波アンテナまたは、適切な処理により、大気圏に存在した円偏波信号の第１円偏波信号と第２円偏波信号を同時に受信できる。

図５に示すものは、本発明による実施例１のＩＥ３Ｄシミュレーションソフトによる双周波帯円偏波アンテナの発振スペクトラム図である。図示のとおり、ＩＥ３Ｄシミュレーションソフトによる本発明による実施例１の双周波帯円偏波アンテナは、９００ＭＨｚ付近と２．４５ＧＨｚ付近の二つの周波帯において、信号発振できる。図６に示すものは、本発明の実施例１において、ＩＥ３Ｄシミュレーションソフトによる双周波帯円偏波アンテナの発振信号の軸率（ａｘｉａｌ ｒａｔｉｏｎ）スペクトラム図である。この図において、９００ＭＨｚ付近と２．４５ＧＨｚ付近の二つの周波帯において、本発明実施例における双周波帯円偏波アンテナより発振する信号の軸率（ａｘｉａｌ ｒａｔｉｏｎ）は、それぞれ３ｄＢ以下に抑えられる。つまり、このシミュレートの結果は、本発明実施例１における双周波帯円偏波アンテナは、二つの周波帯より発振する信号とも、ゼロ以上３−ｄＢ帯域幅を有し、これらの信号は円偏波信号の特徴を有する。よって、前記のシミュレーション結果から、本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナは、９００ＭＨｚ付近と２．４５ＧＨｚ付近の二つの異なる周波帯において、円偏波信号特徴を帯びた第１円偏波信号と第２円偏波信号の発振ができる。

しかしながら、慎重を図るため、本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナを無反射実験室に置き、発振信号の特徴を測定した結果は、図７と図８に示すとおりである。そのうち、図７に示すものは、発振信号が９２０ＭＨｚから９５０ＭＨｚ周波帯の軸率（ａｘｉａｌ ｒａｔｉｏｎ）と信号周波数との関係図であり、図８に示すものは、発振信号が２５８０ＭＨｚ（２．５８ＧＨｚ）から２６４０ＭＨｚ（２．６４ＧＨｚ）周波帯における軸率と信号周波帯との関係図である。

図７と図８に示す測定結果より、本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナは、９００ＭＨｚ付近と２．４５ＧＨｚ付近の二つの周波帯において、円偏波信号の発振が認められる。よって、前記したシミュレーション結果および実測データから、本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナは、９００ＭＨｚ付近と２．４５ＧＨｚ付近の二つの周波帯において、円偏波信号（ゼロ以上の３−ｄＢ帯域幅）、すなわち、第１円偏波信号と第２円偏波信号の発振が認められる。

図９に示すものは、本発明実施例２による双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。構造は前記した本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナの構造と同様である。そのうち、第１偏波アンテナ単元５１の長さと幅とも７２ｍｍを設け、４つの第２偏波アンテナ単元５２１、５２２、５２３、５２４の寸法を同じく設け、それぞれの長さと幅とも２７ｍｍである。

このほか、図９に示すとおり、第１偏波アンテナ単元５１とその下部に備える４つの第２偏波アンテナ単元５２１、５２２、５２３、５２４はすべて切込み処理を施した上、第１偏波アンテナ単元５１の切込み方向（右下と左上の二つの辺角、すなわち第１対角線の２辺角を切込む）は４つの第２偏波アンテナ単元５２１、５２２、５２３、５２４の切込み方向（第１、第２偏波アンテナの左下と右上の二つの辺角、すなわち第２対角線の２辺角を切込む）に垂直する。本発明実施例２の双周波帯円偏波アンテナは、発振状態のとき、左旋偏波の第１円偏波信号（９００ＭＨｚ周波帯付近）および右旋偏波の第２円偏波信号（２．４５ＧＨｚ周波帯付近）を発振できる。その上、本発明実施例２の双周波帯円偏波アンテナは、受信状態において、大気圏に存在した第１円偏波信号または第２円偏波信号を選択および受信できる。さらに、本発明実施例２における双周波帯円偏波アンテナは、適切な処理により、大気圏に存在した円偏波信号の第１円偏波信号と第２円偏波信号を同時に受信できる。さらに、本発明実施例２における双周波帯円偏波アンテナは、適切な処理により、大気圏に存在した円偏波信号の第１円偏波信号と第２円偏波信号を同時に受信できる。

図１０に示すものは、本発明実施例３による双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。構造は前記した本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナの構造と同様である。そのうち、第１偏波アンテナ単元５３の長さと幅とも７２ｍｍを設け、４つの第２偏波アンテナ単元５４１、５４２、５４３、５４４の寸法を同じく設け、それぞれの長さと幅とも２７ｍｍである。

このほか、図１０に示すとおり、第１偏波アンテナ単元５３とその下部に備える４つの第２偏波アンテナ単元５２１、５２２、５２３、５２４はすべて切込み処理を施した上、第１偏波アンテナ単元５３の切込み方向（左下と右上の二つの辺角、すなわち第１対角線の２辺角を切込む）は４つの第２偏波アンテナ単元５４１、５４２、５４３、５４４の切込み方向（第１、第２偏波アンテナの左下と右上の二つの辺角、すなわち第２対角線の２辺角を切込む）に垂直する。前記した設計により、本発明実施例３の双周波帯円偏波アンテナは、発振状態のとき、右旋偏波の第１円偏波信号（９００ＭＨｚ周波帯付近）および右旋偏波の第２円偏波信号（２．４５ＧＨｚ周波帯付近）を発振できる。その上、本発明実施例３の双周波帯円偏波アンテナは、受信状態において、大気圏に存在した第１円偏波信号または第２円偏波信号を選択および受信できる。本発明実施例３における双周波帯円偏波アンテナまたは、適切な処理により、大気圏に存在した円偏波信号の第１円偏波信号と第２円偏波信号を同時に受信できる。

図１１に示すものは、本発明実施例４による双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。構造は前記した本発明実施例１による双周波帯円偏波アンテナの構造と同様である。そのうち、第１偏波アンテナ単元５５の長さと幅とも７２ｍｍを設け、４つの第２偏波アンテナ単元５４１、５４２、５４３、５４４の寸法を同じく設け、それぞれの長さと幅とも２７ｍｍである。

このほか、図１１に示すとおり、第１偏波アンテナ単元５５とその下部に備える４つの第２偏波アンテナ単元５６１、５６２、５６３、５６４はすべて切込み処理を施した上、第１偏波アンテナ単元５５の切込み方向（右下と左上の二つの辺角、すなわち第１対角線の２辺角を切込む）は４つの第２偏波アンテナ単元５６１、５６２、５６３、５６４の切込み方向（第１、第２偏波アンテナの右下と左上の二つの辺角、すなわち第２対角線の２辺角を切込む）に垂直する。本発明実施例４の双周波帯円偏波アンテナは、発振状態のとき、左旋偏波の第１円偏波信号（９００ＭＨｚ周波帯付近）および左旋偏波の第２円偏波信号（２．４５ＧＨｚ周波帯付近）を発振できる。その上、本発明実施例４の双周波帯円偏波アンテナは、受信状態において、大気圏に存在した第１円偏波信号または第２円偏波信号を選択および受信できる。本発明実施例４における双周波帯円偏波アンテナまたは、適切な処理により、大気に存在した円偏波信号の第１円偏波信号と第２円偏波信号を同時に受信できる。

図１２に示すものは、本発明実施例５による双周波帯円偏波アンテナの立面表示図である。主に、第１偏波アンテナ単元６１、４つの第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４および接地板６３を設ける。図式簡素化のため、第１線形偏波アンテナ単元６１を備える第１マイクロ波基板と第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４に備える第２マイクロ波基板を省略する。本発明による双周波帯円偏波アンテナの実施例５を組み立てるとき、まずは（第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４を取り付けた）第２マイクロ波基板 （第２偏波アンテナ単元６２１、２２２、２２３、２２４を取り付けた）は、（第１偏波アンテナ単元６１を取り付けた）第１マイクロ波基板に重ねておく。その後、第１マイクロ波基板とその上に重ねていた第２マイクロ波基板と一緒に金属製接地板６３の上表面６３１に取り付ける。このほか、前記の第１マイクロ波基板と第２マイクロ波基板ともＦＲ−４部材を使用し、両者の厚みは同じく１．６ｍｍに設ける。

図１２に示すとおり、第１偏波アンテナ単元６１は細長い片状信号整合単元６４により、アダプタ６５と電気接続する。さらに、本発明実施例５による双周波帯円偏波アンテナはアダプタ６５に締結する同軸ケーブル（図示していない）により、信号処理単元（図示していない）と電気接続する。この構造により、本発明実施例５による双周波帯円偏波アンテナは、信号整合単元（図示していない）の電気信号を二つの異なる周波帯の円偏波信号、すなわち、第１円偏波信号と第２円偏波信号に変換した上、この二つの円偏波信号を大気圏（発振状態）に発振する。または、本発明実施例５による双周波帯円偏波アンテナは、第１偏波アンテナ単元または第２偏波アンテナ単元により、大気圏に存在した円偏波信号を受信し、必要な信号に変換した上、信号処理単元（図示していない）に提供し、信号処理（受信状態）を引き続きに行う。

図１３に示すものは、本発明実施例５による双周波帯円偏波アンテナは、４つの第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４から接地板６３方向で見た表示図である。そのうち、第１偏波アンテナ単元６１の長さと幅とも７２ｍｍを設け、４つの第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４の寸法を同じく設け、それぞれの長さと幅とも２７ｍｍである。このほか、図１３より、本発明の実施例５による双周波帯円偏波アンテナの４つの第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４とも切込みを施す。かつ、４つの第２偏波アンテナ単元６２１、６２２、６２３、６２４の切込み方向（第１、第２偏波アンテナ右下と左上二つの辺角、すなわち、第２対角線の２辺角を切込む）は第１偏波アンテナ単元６１の切込み方向（すべての左下と右上二つの辺角、すなわち、第１対角線の２辺角を切り込む）に垂直する。

前記した設計により、本発明実施例５の双周波帯円偏波アンテナは、発振状態のとき、右旋偏波の第１円偏波信号（９００ＭＨｚ周波帯付近）および右旋偏波の第２円偏波信号（２．４５ＧＨｚ周波帯付近）を発振できる。その上、本発明実施例５の双周波帯円偏波アンテナは、受信状態において、大気に存在した第１円偏波信号または第２円偏波信号を選択および受信できる。本発明実施例５における双周波帯円偏波アンテナまたは、適切な処理により、大気圏に存在した円偏波信号の第１円偏波信号と第２円偏波信号を同時に受信できる。

本発明による双周波帯円偏波アンテナは、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナ単元の切込み処理により、二つの異なる周波帯において円偏波信号、すなわち、第１円偏波信号と第２円偏波信号の受発信ができる。このほか、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナ単元の辺長を調節するにより、前記した第１円偏波信号と第２円偏波信号の周波帯を調節できる。本発明による双周波帯円偏波アンテナはさらに、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナ単元の切込み方向を調節するにより、前記した第１円偏波信号と第２円偏波信号の偏波方向（右旋または左旋）を制御し、様々な場面の需要に応えられる。よって、第１偏波アンテナ単元と第２偏波アンテナの辺長および切込み方向を適切に設計することにより、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、様々な場面の需要に応じて、二つの異なる周波帯において、二つの円偏波信号の受発信ができる公知技術の双周波帯線形偏波アンテナのように、二つの異なる周波帯において、線形偏波信号の受発信にとどまることはない。無線周波数識別システムのアンテナモジュールなど、二つの異なる周波帯の円偏波信号を同時に受発信が必要なとき、本発明による双周波帯円偏波アンテナ（二つの単一周波帯円偏波アンテナにより、異なる周波帯において、円偏波信号の受発信）は、公知技術の解決法手段に比べて、生産コストが低い、システム構成が単純のほか、全体的な体積は二つの単一周波帯円偏波アンテナより小さくなる。よって、本発明による双周波帯円偏波アンテナは、スペースが限られたアンテナモジュールに整合できるため、応用の柔軟性を向上できる。

公知技術の双周波帯線形偏波アンテナの立面表示図である。 公知技術の双周波帯線形偏波アンテナ稼働態様の表示図である。 本発明の実施例１における双周波帯円偏波アンテナの立面表示図である。 本発明の実施例１における双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。 本発明による実施例１のＩＥ３Ｄシミュレーションソフトによる双周波帯円偏波アンテナの発振スペクトラム図である。 本発明による実施例１のＩＥ３Ｄシミュレーションソフトによる双周波帯円偏波アンテナの発振信号の軸率スペクトラム図である。 本発明の実施例１における双周波帯円偏波アンテナの９２０ＭＨｚから９５０ＭＨｚの発振信号による軸率と信号周波数関係図である。 本発明の実施例１における双周波帯円偏波アンテナの２５８０ＭＨｚから２６４０ＭＨｚの発振信号による軸率と信号周波数関係図である。 本発明の実施例２における双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。 本発明の実施例３における双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。 本発明の実施例４における双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。 本発明の実施例５における双周波帯円偏波アンテナの立面表示図である。 本発明の実施例５における双周波帯円偏波アンテナの稼働態様表示図である。

符号の説明

１１ 第１線形偏波アンテナ単元
１３ 接地板
１３１ 上表面
１２１、１２２、１２３、１２４ 第２線形偏波アンテナ単元
１４ 信号整合単元
１５ アダプタ
２１ 第１偏波アンテナ単元
２２１、２２２、２２３、２２４ 第２偏波アンテナ単元
２３ 接地板
２３１ 上表面
２４ 信号整合単元
２５ アダプタ
５１ 第１偏波アンテナ単元
５２１、５２２、５２３、５２４ 第２偏波アンテナ単元
５３ 第１偏波アンテナ単元
５４１、５４２、５４３、５４４ 第２偏波アンテナ単元
５５ 第１偏波アンテナ単元
５６１、５６２、５６３、５６４ 第２偏波アンテナ単元
６１ 第１偏波アンテナ単元
６２１、６２２、６２３、６２４ 第２偏波アンテナ単元
６３ 接地板
６３１ 上表面
６４ 信号整合単元
６５ アダプタ

Claims (16)

1. 第１偏波アンテナ単元を設け、該第１偏波アンテナ単元は一つ以上の辺角を切込み処理し、
   複数の第２偏波アンテナ単元を設け、第２偏波アンテナ単元は一つ以上の辺角を切込み処理し、
   信号分配器を設け、電気信号を分配し、
   信号整合単元を設け、第１偏波アンテナ単元と該信号分配器それぞれ電気接続し、
   接地板を設け、
   該双周波帯円偏波アンテナは発振状態のとき、該信号分配器は電気信号を信号整合単元より該第１偏波アンテナ単元と該第２偏波アンテナに伝送し、該第１偏波アンテナ単元と該第２偏波アンテナにより、該電気信号を第１円偏波信号と第２円偏波信号に変換した上、該電気信号を第１円偏波信号と第２円偏波信号を発振する、該双周波帯円偏波アンテナは受信状態のとき、該第１偏波アンテナ単元または該第２偏波アンテナによって、受信された該第１円偏波信号または第２円偏波信号を電気信号に変換した上、該電気信号は該信号整合単元により、信号分配器に伝送することを特徴とする一種の双周波帯円偏波アンテナ。
2. 該第２偏波アンテナの数は４を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
3. 該第２偏波アンテナの形状は正方形を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
4. 該第１偏波アンテナの形状は正方形を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
5. 該信号整合単元は細長い状導線であることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
6. 該第１偏波アンテナの第１対角線の２辺角は切込み角を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
7. 該第２偏波アンテナは、第２対角線の二つの辺角は切込み角を設けるほか、該第２偏波アンテナに備える該第２対角線は互いに平行し延ばして設けることを特徴とする請求項６記載の双周波帯円偏波アンテナ。
8. 該第１対角線は該第２対角線に平行し延ばして設けることを特徴とする請求項７記載の双周波帯円偏波アンテナ。
9. 該第２偏波アンテナにＦＲ−４製の第２マイクロ波基板を設けることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
10. 該整合単元は、第１偏波アンテナと合せて、ＦＲ−４製の第１マイクロ波基板に設けることを特徴とする請求項９記載の双周波帯円偏波アンテナ。
11. 該第１マイクロ波基板は、該接地板と該第２マイクロ波基板の間に設けることを特徴とする請求項１０記載の双周波帯円偏波アンテナ。
12. 該第２マイクロ波基板は、該接地板と該第１マイクロ波基板の間に設けることを特徴とする請求項１０記載の双周波帯円偏波アンテナ。
13. 該接地板は金属製であることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
14. 該信号分配器は同軸ケーブルによって、電気接続することを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
15. 該第１偏波アンテナの周波帯は８５０ＭＨｚと９３０ＭＨｚの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
16. 該第２偏波アンテナの周波帯は２．４５ＧＨｚと２．５５ＧＨｚの範囲にあることを特徴とする請求項１記載の双周波帯円偏波アンテナ。
    

Images