JP2015019132A

JP2015019132A - マイクロストリップアンテナ

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Publication number: JP2015019132A
Application number: JP2013143207A
Authority: JP
Inventors: 威山保; Takeshi Sanbo; 和博小和板; Kazuhiro Kowaita
Original assignee: Yokowo Co Ltd; Yokowo Mfg Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 2013-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-01-29
Anticipated expiration: 2033-07-09
Also published as: CN105379015A; CN105379015B; US20160211581A1; JP6235813B2; WO2015004992A1; US9799958B2

Abstract

【課題】従来と比較して小型でありながら所要の周波数帯域において良好な軸比とすることが可能なマイクロストリップアンテナを提供する。【解決手段】ウィルキンソンカプラ部２４は、入力端子２６からの入力信号を２つに分配する回路であり、２つのπ形フィルタ２４ａ,２４ｂ及び抵抗２４ｃからなる。π形フィルタ２４ａ,２４ｂは互いに並列に接続され、π形フィルタ２４ａ,２４ｂの出力端子間に抵抗２４ｃが接続される。π形フィルタ２４ａ,２４ｂのカットオフ周波数は、ＧＮＳＳ周波数帯域内の中心となる周波数（約1590MHz）に設定する。位相シフト部２５は、ウィルキンソンカプラ部２４の一方の出力端子に接続される。位相シフト部２５は、π形フィルタであり、そのカットオフ周波数（遮断周波数）は、ＧＮＳＳ周波数帯域内の中心となる周波数（約1590MHz）に設定する。【選択図】図２

Description

本発明は、給電点が２箇所のマイクロストリップアンテナに関する。

ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems）は、衛星を用いた測位システムの総称であり、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、及びＧＡＬＩＬＥＯを含む。各衛星測位システムの周波数帯域は以下のとおりである。
・ＧＰＳ（Ｌ１） 1575.42±1.023MHz
・ＧＡＬＩＬＥＯ（Ｅ１） 1575.42±2.046MHz
・ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｌ１） 1595.051〜1605.8865MHz

このため、１つのマイクロストリップアンテナでＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、及びＧＡＬＩＬＥＯに対応するためには、1573.374〜1605.8865MHzの広い周波数帯域（帯域幅は32.5125MHz）において、軸比等の条件を満たす必要がある。以下、1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域を「ＧＮＳＳ周波数帯域」とも表記する。

図９は、１点給電のマイクロストリップアンテナの第１構成例の斜視図である。図９において、アンテナエレメントとなる銀電極１２（パッチ電極）が形成されたセラミック板１３（誘電体板）が、グランド導体となる基板１４の中央部に設けられている。銀電極１２への給電は、基板１４とセラミック板１３を貫通する１本の給電ピン１１によって行われる。図１０は、図９のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×4mm、基板１４の大きさを60mm×60mm×0.8mmとした場合の、軸比の周波数特性図である。軸比は通常4dB以下が望ましいが、図１０に示す特性では、ＧＮＳＳ周波数帯域内で軸比が最大15dBまで悪化する。

図１１は、１点給電のマイクロストリップアンテナの第２構成例の斜視図である。本図に示す第２構成例が図９に示す第１構成例と異なるのは、基板１４とは別にアンテナ動作用の大きな導体地板１５が設けられている点である。この場合、基板１４からアンテナ動作用のグランドとしての機能を外すことができ、基板１４を小型化できる。寸法の一例を挙げれば、基板１４の大きさは21mm×21mm×0.8mm、導体地板１５の大きさは60mm×60mmである。第２構成例においても、軸比の周波数特性は、図１０に示す第１構成例のものと実質的に同じである。

図１２は、１点給電のマイクロストリップアンテナの第３構成例の斜視図である。本図に示す第３構成例が図９に示す第１構成例と異なるのは、セラミック板１３及び銀電極１２が大型化した点である。図１３は、図１２のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを50mm×50mm×4mm、基板１４の大きさを60mm×60mm×0.8mmとした場合の、軸比の周波数特性図である。図１３と図１０を比較すれば、大型化により軸比が改善されていることが分かる。しかし、図１３の周波数特性でも、ＧＮＳＳ周波数帯域内で軸比が最大4.5dBまで悪化しており、ＧＮＳＳ用アンテナとして用いるのに十分な性能とはいえない。

このように、１点給電のマイクロストリップアンテナは、簡素な構成ではあるが、使用可能な周波数帯域を広げようとすると大型化が避けられず、また大型化してもＧＮＳＳ周波数帯域内で必要な軸比（例えば4dB以下）を得るのが困難である。マイクロストリップアンテナの周波数帯域を広げる他の手段としては、給電点を２箇所とし、この２箇所の給電点に相互に位相が９０°異なる信号を給電することが有効である。

図１４は、２点給電のマイクロストリップアンテナの斜視図である。セラミック板１３の大きさは、例えば20mm×20mm×4mmである。２点給電の場合、２つの給電ピン１１,１１の位相差を９０°とする給電回路を基板１４に搭載する必要がある。

図１５は、給電回路としてブランチラインカプラと呼ばれるハイブリッド回路を設けた基板１４の斜視図である。略正方形に形成された導体パターン１６は、各辺が約λ/4の長さである。基板１４の誘電率による短縮を考慮すると、例えば基板１４がガラスエポキシ基板である場合は、λ/4≒27mmである。その他、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）やケーブル取付パターン等を配置すると、基板１４の大きさは例えば40mm×40mm以上必要で、マイクロストリップアンテナとして大型化する。

図１６は、給電回路としてウィルキンソンディバイダの一方の出力にλ/4の伝送線路を付加したハイブリッド回路を設けた基板１４の斜視図である。導体パターン１７がウィルキンソンディバイダで、導体パターン１８がλ/4の伝送線路である。この場合、基板１４の大きさはブランチラインカプラの場合より更に大きくなり、マイクロストリップアンテナとして大型化する。

特開２００４−５６２０４号公報特開２０１３−１６９４７号公報

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、従来と比較して小型でありながら所要の周波数帯域において良好な軸比とすることが可能なマイクロストリップアンテナを提供することにある。

本発明のある態様は、マイクロストリップアンテナである。このマイクロストリップアンテナは、給電点が２箇所であり、前記２箇所の給電点に相互に位相が９０°異なる信号を給電する給電回路を備え、前記給電回路は、それぞれ集中定数回路として構成されたウィルキンソンカプラ部と位相シフト部とを有する。

各給電点のパッチ電極中央からの距離が、インピーダンスが整合する距離より大きくてもよい。

パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm以下であり、所望の周波数範囲におけるアンテナ利得が0dBic以上となるように、前記給電点のパッチ電極中央からの距離が設定されてもよい。

パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm以下であり、前記誘電体が設けられる面とは反対の裏面に前記給電回路が形成される基板を備え、前記基板の縦横の大きさが前記誘電体の縦横の大きさと略同じか、あるいは、小さくてもよい。

パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm以下であり、各給電点のパッチ電極中央からの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくしたことにより、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が1dBic以上となっていてもよい。

パッチ電極を形成した誘電体の大きさが20mm×20mm以下であり、各給電点のパッチ電極中央からの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくしたことにより、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が0dBic以上となっていてもよい。

パッチ電極を形成した誘電体の大きさが20mm×20mm×4mmであり、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が0dBic以上であってもよい。

パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm×7mmであり、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が3dBic以上であってもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、従来と比較して小型でありながら所要の周波数帯域において良好な軸比とすることが可能なマイクロストリップアンテナを提供することができる。

本発明の実施の形態に係るマイクロストリップアンテナの分解斜視図。図１に示すマイクロストリップアンテナの給電回路（ハイブリッド回路）の回路図。実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×4mm、基板１４の大きさを21mm×21mm×0.8mmとした場合の、軸比の周波数特性図。図１に示すセラミック板１３の平面図。実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×4mm、誘電率εrを38とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が0dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図。実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×4mm、誘電率εrを20とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が1dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図。実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×7mm、誘電率εrを38とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が2dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図。実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×7mm、誘電率εrを20とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が3dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図。従来技術における１点給電のマイクロストリップアンテナの第１構成例の斜視図。図９のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×4mm、基板１４の大きさを60mm×60mm×0.8mmとした場合の、軸比の周波数特性図。従来技術における１点給電のマイクロストリップアンテナの第２構成例の斜視図。従来技術における１点給電のマイクロストリップアンテナの第３構成例の斜視図。図１２のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを50mm×50mm×4mm、基板１４の大きさを60mm×60mm×0.8mmとした場合の、軸比の周波数特性図。従来技術における２点給電のマイクロストリップアンテナの斜視図。従来技術における、給電回路としてブランチラインカプラと呼ばれるハイブリッド回路を設けた基板１４の斜視図。従来技術における、給電回路としてウィルキンソンディバイダの一方の出力にλ/4の伝送線路を付加したハイブリッド回路を設けた基板１４の斜視図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係るマイクロストリップアンテナの分解斜視図である。図１において、アンテナエレメントとなる銀電極１２（パッチ電極）が主面に形成されたセラミック板１３（誘電体板）が、基板１４の中央部に設けられる（例えば両面テープ２１によって接着される）。銀電極１２への給電は２本の給電ピン１１,１１によって行われる。セラミック板１３及び基板１４は、枠状のベース２２内に固定配置され、上部がレドーム１０によって覆われる。レドーム１０及びベース２２は、導体地板１５に一体的に固着される。ベース２２内には同軸ケーブル２３が導かれる。同軸ケーブル２３の信号線は、図２に示す給電回路の入力端子２６にＬＮＡ（Low Noise Amplifier）を介して接続される。同軸ケーブル２３のシールド線（アース線）は、基板１４のグランド端子に電気的に接続される。

図２は、図１に示すマイクロストリップアンテナの給電回路（ハイブリッド回路）の回路図である。この給電回路は、前記ＬＮＡとともに、基板１４におけるアンテナエレメント搭載面の裏面に設けられており、基板１４およびセラミック板１３を貫通する２本の給電ピン１１,１１（すなわち２箇所の給電点）に、相互に位相が９０°異なる信号を給電する。

この給電回路は、図２に示すとおり、ウィルキンソンカプラ部２４と位相シフト部２５とを備えている。ウィルキンソンカプラ部２４は、入力端子２６からの入力信号（電力）を２つに分配する回路であり、ここでは２つのπ形フィルタ２４ａ,２４ｂ及び抵抗２４ｃからなる。π形フィルタ２４ａ,２４ｂは互いに並列に接続され、π形フィルタ２４ａ,２４ｂの出力端子間に抵抗２４ｃが接続される。π形フィルタ２４ａ,２４ｂのカットオフ周波数（遮断周波数）は、例えばＧＮＳＳ周波数帯域内の任意の周波数、好ましくはＧＮＳＳ周波数帯域内の中心となる周波数（約1590MHz）に設定する。π形フィルタ２４ａ,２４ｂは、ハイパス、ローパスのいずれのフィルタでもよい。π形フィルタ２４ａ,２４ｂに替えてＴ形フィルタを用いてもよい。

位相シフト部２５は、ウィルキンソンカプラ部２４の一方の出力端子（π形フィルタ２４ａの出力端子）に接続される。位相シフト部２５は、ここではπ形フィルタであり、そのカットオフ周波数（遮断周波数）は、例えばＧＮＳＳ周波数帯域内の任意の周波数、好ましくはＧＮＳＳ周波数帯域内の中心となる周波数（約1590MHz）に設定する。位相シフト部２５は、ハイパス、ローパスのいずれのフィルタを用いてもよい。位相シフト部２５はＴ形フィルタであってもよい。

ウィルキンソンカプラ部２４及び位相シフト部２５を構成する各コンデンサ、各コイル及び抵抗は、集中定数素子（ディスクリート部品）であり、ここではチップ部品（チップコンデンサ、チップコイル及びチップ抵抗）である。一方のπ形フィルタ２４ａ及び位相シフト部２５を通った信号は、出力端子２７から一方の給電ピン１１に給電される。他方のπ形フィルタ２４ｂは出力端子２８に接続される。他方のπ形フィルタ２４ｂを通った信号は、出力端子２８から他方の給電ピン１１に給電される。２本の給電ピン１１,１１に給電される信号（ＧＮＳＳ周波数帯域の信号）の位相は、相互に９０°異なる。図２に示す給電回路は集中定数素子で構成されており、電力分配を行うウィルキンソンカプラ部２４と９０°位相をずらす位相シフト部２５とが完全に回路として分離されているため、それぞれを個々に最適化することで容易に所望のハイブリッド回路を構成できる。

図３は、実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×4mm、基板１４の大きさを21mm×21mm×0.8mmとした場合の、軸比の周波数特性図である。本図に示すように、実施の形態のマイクロストリップアンテナは、セラミック板１３を20mm×20mm×4mmという小型のものとしながら、２点給電としたことで、ＧＮＳＳ周波数帯域内での軸比を最大でも2.5dBに抑えている。また、図２に示すように給電回路を集中定数素子で構成しているため、基板１４の大きさを21mm×21mm×0.8mmと小型にすることができ、ＧＮＳＳ用のマイクロストリップアンテナとしての軸比の要件（例えば4dB以下）を満たせるとともに従来と比較して小型化を図ることができる。

図４は、図１に示すセラミック板１３の平面図である。図中の距離ｄは、銀電極１２の中央（中心）と給電点（給電ピン１１,１１の位置）との距離を示す。通常、距離ｄは、使用する周波数帯でアンテナエレメントとのインピーダンスの整合がとれる距離に設定する。しかし、本実施の形態では、距離ｄをインピーダンスが整合する距離より敢えて大きくすることでアンテナ利得の広帯域化を図っている。なお、距離ｄをインピーダンスが整合する距離よりも大きくすると反射の問題が生じるが、図２に示す給電回路（ハイブリッド回路）により、反射によるＶＳＷＲ（Voltage Standing Wave Ratio）の悪化を無視できる程度（例えば２以下）に抑えることができる。これは、図２に示す給電回路では、出力端子２７,２８からの反射波の位相が相互にλ/2ずれることによる。すなわち、入力端子２６から入力されて出力端子２７に到達して一方の給電ピン１１で反射した信号は、ウィルキンソンカプラ部２４と位相シフト部２５の双方を片道につき１回通るため、入力信号に対しλの位相の遅れが生じる。一方、入力端子２６から入力され出力端子２８に到達して他方の給電ピン１１で反射した信号は、ウィルキンソンカプラ部２４のみを片道につき１回通るだけで（位相シフト部２５は通らない）、入力信号に対してλ/2しか位相の遅れが生じていない。このため、出力端子２７,２８からの反射波の位相は相互にλ/2ずれることになり、このずれにより生じる反射波の相殺により、ＶＳＷＲの悪化が軽減されることになる。

一般的なサイズのマイクロストリップアンテナの各々について、インピーダンスが整合（５０Ω）する距離（銀電極１２の中央から給電点までの距離）を以下に示す。なお、サイズ及び誘電率は、セラミック板１３のものである。
・サイズ：20mm×20mm×4mm、εr：38、インピーダンスが整合する距離：1.0mm
・サイズ：20mm×20mm×7mm、εr：38、インピーダンスが整合する距離：1.5mm
・サイズ：25mm×25mm×4mm、εr：20、インピーダンスが整合する距離：2.0mm
・サイズ：25mm×25mm×7mm、εr：20、インピーダンスが整合する距離：2.5mm

図５は、実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×4mm、誘電率εrを38とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が0dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図である。なお、基板１４の大きさは21mm×21mm×0.8mmとした。

セラミック板１３の大きさが20mm×20mm×4mmで誘電率εrが38の場合は、前述のように、銀電極１２の中央から給電点までの距離が1.0mmのときにインピーダンスが整合する。しかし、図５から明らかなように、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄが1.0mmでは、アンテナ利得が0dBic以上となる帯域幅は32.5125MHzに満たない。これに対し、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄを1.7mm〜2.25mmとすれば、アンテナ利得が0dBic以上となる帯域幅が32.5125MHz以上となった（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域でアンテナ利得が0dBic以上となった）。距離ｄを2.0mmにすると帯域幅が最大となり好ましい。以上より、銀電極１２の中央から給電点までの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくすることで、セラミック板１３を20mm×20mm×4mm以下と小型にしながら、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得を0dBic以上にできることが明らかとなった。

なお、図示は省略したが、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×4mm又は25mm×25mm×7mm、誘電率εrを20とした場合、及びセラミック板１３の大きさを20mm×20mm×7mm、誘電率εrを38とした場合には、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄを上記のインピーダンスが整合する距離に設定しても（すなわち、ｄを上記の所定距離よりも大きくしなくても）、アンテナ利得が0dBic以上となる帯域幅を32.5125MHz以上確保することができた（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域でアンテナ利得が0dBic以上であった）。

図６は、実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×4mm、誘電率εrを20とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が1dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示した特性図である。なお、基板１４の大きさは26mm×26mm×0.8mmとした。

セラミック板１３の大きさが25mm×25mm×4mmで誘電率εrが20の場合は、前述のように、銀電極１２の中央から給電点までの距離が2.0mmのときインピーダンスが整合する。しかし、図６から明らかなように、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄが2.0mmでは、アンテナ利得が1dBic以上となる帯域幅は32.5125MHzに満たない。これに対し、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄが2.2mm〜3.8mmとすることで、アンテナ利得が1dBic以上となる帯域幅が32.5125MHz以上となった（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域でアンテナ利得を1dBic以上とすることができた）。距離ｄを3.3mmにすると帯域幅が最大となり好ましい。以上より、銀電極１２の中央から給電点までの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくすることで、セラミック板１３を25mm×25mm×4mm以下と小型にしながら、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得を1dBic以上にできることが明らかとなった。

なお、図示は省略したが、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×7mm、誘電率εrを38とした場合、及び、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×7mm、誘電率εrを20とした場合は、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄを上記のインピーダンスが整合する距離に設定しても、アンテナ利得が1dBic以上となる帯域幅を32.5125MHz以上確保することができた（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域でアンテナ利得が1dBic以上であった）。

図７は、実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを20mm×20mm×7mm、誘電率εrを38とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が2dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図である。なお、基板１４の大きさは21mm×21mm×0.8mmとした。

セラミック板１３の大きさが20mm×20mm×7mmで誘電率εrが38の場合は、前述のように、銀電極１２の中央から給電点までの距離が1.5mmのときインピーダンスが整合する。しかし、図７から明らかなように、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄが1.5mmでは、アンテナ利得が2dBic以上となる帯域幅は32.5125MHzに満たない。これに対し、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄが1.6〜2.7mmに設定することで、アンテナ利得が2dBic以上となる帯域幅を32.5125MHz以上とすることができた（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域でアンテナ利得が2dBic以上となった）。距離ｄを2.3mmにすると帯域幅が最大となり好ましい。以上より、銀電極１２の中央から給電点までの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくすることで、セラミック板１３を20mm×20mm×7mm以下と小型にしながら、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得を2dBic以上にできることが明らかとなった。

なお、図示は省略したが、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×7mm、誘電率εrを20とした場合は、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄを上記のインピーダンスが整合する距離に設定しても、アンテナ利得が2dBic以上となる帯域幅を32.5125MHz以上確保することができた（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域でアンテナ利得が2dBic以上であった）。

図８は、実施の形態のマイクロストリップアンテナにおいて、セラミック板１３の大きさを25mm×25mm×7mm、誘電率εrを20とした場合の、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄと、アンテナ利得が3dBic以上となる帯域幅（帯域中心は約1590MHz）との関係を示す特性図である。なお、基板１４の大きさは26mm×26mm×0.8mmとした。

セラミック板１３の大きさが25mm×25mm×7mmで誘電率εrが20の場合は、前述のように、銀電極１２の中央から給電点までの距離が2.5mmでインピーダンスが整合する。しかし、図８から明らかなように、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄが2.5mmでは、アンテナ利得が3dBic以上となる帯域幅がちょうど32.5125MHz程度である。これに対し、銀電極１２の中央から給電点までの距離ｄを2.5mmを超えて4.3mm未満の範囲にとれば、アンテナ利得が3dBic以上となる帯域幅は、32.5125MHzを上回って余裕ができることになる（1573.374〜1605.8865MHzの周波数帯域を含みそれより広い周波数帯域でアンテナ利得が3dBic以上となった）。距離ｄを3.5mmにすると帯域幅が最大となり好ましい。以上より、銀電極１２の中央から給電点までの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくすることで、セラミック板１３を25mm×25mm×7mm以下と小型にしながら、1573.374〜1605.8865MHzを含み且つそれより広い周波数範囲におけるアンテナ利得を3dBic以上にできることが明らかとなった。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) マイクロストリップアンテナを２点給電とし、給電回路を図２のように集中定数素子で構成しているので、ＧＮＳＳ用のマイクロストリップアンテナとして必要な広い周波数帯域において良好な軸比（例えば4dB以下）を実現しつつ小型化を図ることができる。

(2) マイクロストリップアンテナの給電点をインピーダンスが整合する位置から敢えてずらすことで、セラミック板１３を小型としながら、高いアンテナ利得を広い周波数帯域で実現することができる。また、給電点をインピーダンスが整合する位置からずらしたことによる反射の影響は、図２に示す給電回路（ハイブリッド回路）を挿入したことで無視できる程度に抑えることができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では基板１４の大きさ（縦横サイズ）をセラミック板１３の大きさより僅かに大きい程度（略同程度）としたが、基板１４の大きさはセラミック板１３の大きさより小さくてもよい。

１０レドーム、１１給電点、１２銀電極、１３セラミック板（誘電体板）、１４基板、１５導体地板、１６〜１８導体パターン、２１両面テープ、２２ベース、２３同軸ケーブル、２４ウィルキンソンカプラ部、２５位相シフト部、２６入力端子

Claims

給電点が２箇所であり、前記２箇所の給電点に相互に位相が９０°異なる信号を給電する給電回路を備え、前記給電回路は、それぞれ集中定数回路として構成されたウィルキンソンカプラ部と位相シフト部とを有する、マイクロストリップアンテナ。
各給電点のパッチ電極中央からの距離が、インピーダンスが整合する距離より大きい、請求項１に記載のマイクロストリップアンテナ。
パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm以下であり、所望の周波数範囲におけるアンテナ利得が0dBic以上となるように、前記給電点のパッチ電極中央からの距離が設定される、請求項２に記載のマイクロストリップアンテナ。
パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm以下であり、前記誘電体が設けられる面とは反対の裏面に前記給電回路が形成される基板を備え、前記基板の縦横の大きさが前記誘電体の縦横の大きさと略同じか、あるいは、小さい、請求項２又は３に記載のマイクロストリップアンテナ。
パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm以下であり、各給電点のパッチ電極中央からの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくしたことにより、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が1dBic以上となっている、請求項２から４のいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナ。
パッチ電極を形成した誘電体の大きさが20mm×20mm以下であり、各給電点のパッチ電極中央からの距離をインピーダンスが整合する距離より大きくしたことにより、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が0dBic以上となっている、請求項２から４のいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナ。
パッチ電極を形成した誘電体の大きさが20mm×20mm×4mmであり、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が0dBic以上である、請求項２から４のいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナ。
パッチ電極を形成した誘電体の大きさが25mm×25mm×7mmであり、1573.374〜1605.8865MHzの周波数範囲におけるアンテナ利得が3dBic以上である、請求項２から４のいずれか一項に記載のマイクロストリップアンテナ。