JP2525545Y2 - 広帯域マイクロストリップアンテナ - Google Patents
広帯域マイクロストリップアンテナInfo
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- JP2525545Y2 JP2525545Y2 JP1990068849U JP6884990U JP2525545Y2 JP 2525545 Y2 JP2525545 Y2 JP 2525545Y2 JP 1990068849 U JP1990068849 U JP 1990068849U JP 6884990 U JP6884990 U JP 6884990U JP 2525545 Y2 JP2525545 Y2 JP 2525545Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、例えば自動車電話の基地局において将来必
要とされると予想される広帯域マイクロストリップアン
テナまたはその放射素子として好適なアンテナに関する
ものである。
要とされると予想される広帯域マイクロストリップアン
テナまたはその放射素子として好適なアンテナに関する
ものである。
従来の技術 第18図は、従来のマイクロストリップアンテナの一例
を示す斜視図で、１は誘電体基板、２は誘電体基板１の
下面に設けた接地導体、３は誘電体基板１の上面に設け
た放射素子、４は給電端子、５は給電線、６はインピー
ダンス整合素子、９は導体板より成る無給電素子で、放
射素子３の上方に適宜間隔を隔てて設けてある。
を示す斜視図で、１は誘電体基板、２は誘電体基板１の
下面に設けた接地導体、３は誘電体基板１の上面に設け
た放射素子、４は給電端子、５は給電線、６はインピー
ダンス整合素子、９は導体板より成る無給電素子で、放
射素子３の上方に適宜間隔を隔てて設けてある。
第19図は、従来のマイクロストリップアンテナの他の
例を示す斜視図で、31および32は誘電体基板１の上面に
設けた放射素子、51および52は分岐給電線、61および62
はインピーダンス整合素子、91および92は導体板より成
る無給電素子で、第18図に示した無給電素子９と同様、
放射素子31および32の各上方に適宜間隔を隔てて設けて
ある。
例を示す斜視図で、31および32は誘電体基板１の上面に
設けた放射素子、51および52は分岐給電線、61および62
はインピーダンス整合素子、91および92は導体板より成
る無給電素子で、第18図に示した無給電素子９と同様、
放射素子31および32の各上方に適宜間隔を隔てて設けて
ある。
他の符号および構成は、第18図と同様である。
第20図もまた従来のマイクロストリップアンテナの他
の例を示す斜視図で、71および72は導体板より成る無給
電素子で、素子71は放射素子３の前半部の上方に、素子
72は放射素子３の後半部の上方に各適宜間隔を隔てて設
けるとともに、素子71の前端部を折り曲げ、この折り曲
げ部分の下端縁が誘電体基板１を貫いて接地導体２に接
続されている。
の例を示す斜視図で、71および72は導体板より成る無給
電素子で、素子71は放射素子３の前半部の上方に、素子
72は放射素子３の後半部の上方に各適宜間隔を隔てて設
けるとともに、素子71の前端部を折り曲げ、この折り曲
げ部分の下端縁が誘電体基板１を貫いて接地導体２に接
続されている。
素子72は後端部を折り曲げ、この折り曲げ部分の下端縁
が誘電体基板１を貫いて接地導体２に接続されている。
が誘電体基板１を貫いて接地導体２に接続されている。
他の符号および構成は、第18図と同様である。
考案が解決しようとする課題 不平衡平面回路共振素子を用いて形成されたマイクロ
ストリップアンテナは、一般に小型軽量で、機械的高さ
が低い等の利点を有するが、第18図に示した従来のマイ
クロストリップアンテナは、第21図［横軸は使用周波数
（MHz）、縦軸は反射減衰量（dB）］に反射特性の一例
を示すように、反射減衰量10dB以上において比帯域が11
％程度で、第22図ないし第24図に示すように、比較的広
帯域で指向性も帯域全域に亙って安定しているが、例え
ば自動車電話等の移動通信において予定されている比帯
域ほぼ20％を満足することはできない。
ストリップアンテナは、一般に小型軽量で、機械的高さ
が低い等の利点を有するが、第18図に示した従来のマイ
クロストリップアンテナは、第21図［横軸は使用周波数
（MHz）、縦軸は反射減衰量（dB）］に反射特性の一例
を示すように、反射減衰量10dB以上において比帯域が11
％程度で、第22図ないし第24図に示すように、比較的広
帯域で指向性も帯域全域に亙って安定しているが、例え
ば自動車電話等の移動通信において予定されている比帯
域ほぼ20％を満足することはできない。
第22図ないし第24図は、第18図における放射素子３の
中心を原点とし、給電線５の方向にＸ軸を、これと直角
方向にＹ軸を、放射素子３の面に垂直な方向にＺ軸をそ
れぞれとった場合の指向性を示し、各図における横軸は
天頂角度（deg）、縦軸は減衰量（dB）、実線で示した
曲線はＺ−Ｙ面における指向性、破線で示した曲線はＺ
−Ｘ面における指向性である。
中心を原点とし、給電線５の方向にＸ軸を、これと直角
方向にＹ軸を、放射素子３の面に垂直な方向にＺ軸をそ
れぞれとった場合の指向性を示し、各図における横軸は
天頂角度（deg）、縦軸は減衰量（dB）、実線で示した
曲線はＺ−Ｙ面における指向性、破線で示した曲線はＺ
−Ｘ面における指向性である。
なお、第22図は中心周波数が810MHz、第23図は中心周
波数が885MHz、第24図は中心周波数が960MHzの場合であ
る。
波数が885MHz、第24図は中心周波数が960MHzの場合であ
る。
各図から明らかなように、第18図に示した従来のマイ
クロストリップアンテナは、比帯域がほぼ20％を満足し
得ないばかりでなく、Ｚ−Ｙ面（電界面）の指向性を広
帯域に亙って対称に保持させることができない。
クロストリップアンテナは、比帯域がほぼ20％を満足し
得ないばかりでなく、Ｚ−Ｙ面（電界面）の指向性を広
帯域に亙って対称に保持させることができない。
第19図に示した従来のマイクロストリップアンテナ
は、第18図に示したアンテナを２個並列に設けたもの
で、利得を高めることは可能であるが、帯域幅は第18図
に示したアンテナと同様で、比帯域ほぼ20％を満足する
ことは不可能である。
は、第18図に示したアンテナを２個並列に設けたもの
で、利得を高めることは可能であるが、帯域幅は第18図
に示したアンテナと同様で、比帯域ほぼ20％を満足する
ことは不可能である。
第20図に示した従来のマイクロストリップアンテナ
は、反射減衰量10dB以上における比帯域がほぼ20％と広
帯域であるが、指向性が広く、利得の低下を免れ得ない
ため、所要の利得を得るためには、放射素子３、無給電
素子71および72を一組とする放射系を複数組並列に設け
る必要があり、その結果、全体の構成が複雑となるのを
避けることができない。
は、反射減衰量10dB以上における比帯域がほぼ20％と広
帯域であるが、指向性が広く、利得の低下を免れ得ない
ため、所要の利得を得るためには、放射素子３、無給電
素子71および72を一組とする放射系を複数組並列に設け
る必要があり、その結果、全体の構成が複雑となるのを
避けることができない。
課題を解決するための手段 本考案は、誘電体基板の一面に設けた接地導体と、 前記誘電体基板の他面に設けた放射素子と、 前記放射素子と適宜間隔を隔てて対向し、前記接地導
体に電気的に接続された導体板より成る第１段の第１の
無給電素子と、 前記第１段の第１の無給電素子と同様の構成で、前記
放射素子の中心に対して前記第１段の第１の無給電素子
と対称的に設けた第１段の第２の無給電素子と、 前記第１段の第１および第２の無給電素子と適宜間隔
を隔てて対向する導体板より成り、中心を前記放射素子
の中心に一致させて設けた第２段の無給電素子と、 前記放射素子に接続した給電系とを備えたアンテナを
実現することによって、従来のアンテナの欠点を除こう
とするものである。
体に電気的に接続された導体板より成る第１段の第１の
無給電素子と、 前記第１段の第１の無給電素子と同様の構成で、前記
放射素子の中心に対して前記第１段の第１の無給電素子
と対称的に設けた第１段の第２の無給電素子と、 前記第１段の第１および第２の無給電素子と適宜間隔
を隔てて対向する導体板より成り、中心を前記放射素子
の中心に一致させて設けた第２段の無給電素子と、 前記放射素子に接続した給電系とを備えたアンテナを
実現することによって、従来のアンテナの欠点を除こう
とするものである。
作用 本案アンテナの等価回路は、３段の帯域通過ろ波器の
等価回路で示すことができ、放射素子、第１段の無給電
素子および第２段の無給電素子の各寸法を変えるととも
に、第１段の無給電素子と接地導体の間隔、第２段の無
給電素子と接地導体の間隔および第１段の無給電素子と
第２段の無給電素子の間隔を変えることによって、放射
素子によって形成される初段の共振回路の共振周波数、
第１段の無給電素子によって形成される次段の共振回路
の共振周波数および第２段の無給電素子によって形成さ
れる終段の共振回路の共振周波数を変えてアンテナの帯
域幅を広狭自在に変化させることができる。
等価回路で示すことができ、放射素子、第１段の無給電
素子および第２段の無給電素子の各寸法を変えるととも
に、第１段の無給電素子と接地導体の間隔、第２段の無
給電素子と接地導体の間隔および第１段の無給電素子と
第２段の無給電素子の間隔を変えることによって、放射
素子によって形成される初段の共振回路の共振周波数、
第１段の無給電素子によって形成される次段の共振回路
の共振周波数および第２段の無給電素子によって形成さ
れる終段の共振回路の共振周波数を変えてアンテナの帯
域幅を広狭自在に変化させることができる。
実施例 第１図は、本考案の一実施例を示す斜視図で、１は誘
電体基板、２は誘電体基板１の一面（例えば下面）に設
けたた接地導体、３は誘電体基板１の他面（例えば上
面）に設けた放射素子で、輪郭形状を矩形または正方形
に形成してある。４は給電端子で、例えば同軸端子より
成り、その外部導体を接地導体２に接続し、内部導体を
給電線５およびインピーダンス整合素子６を介して放射
素子３の給電点に接続してある。
電体基板、２は誘電体基板１の一面（例えば下面）に設
けたた接地導体、３は誘電体基板１の他面（例えば上
面）に設けた放射素子で、輪郭形状を矩形または正方形
に形成してある。４は給電端子で、例えば同軸端子より
成り、その外部導体を接地導体２に接続し、内部導体を
給電線５およびインピーダンス整合素子６を介して放射
素子３の給電点に接続してある。
接地導体２、放射素子３、給電線５およびインピーダ
ンス整合素子６は、例えばプリント回路の形成手法と同
様の手法によって形成する。
ンス整合素子６は、例えばプリント回路の形成手法と同
様の手法によって形成する。
すなわち、誘電体基板１の下面はエッチングを施すこ
となく、誘電体基板１の下面に設けた銅等の薄層をその
まま残して接地導体２となし、誘電体基板１の上面はエ
ッチングによって不要の銅等の薄層を除去し、残留部分
によって放射素子３、給電線５およびインピーダンス整
合素子６を形成する。
となく、誘電体基板１の下面に設けた銅等の薄層をその
まま残して接地導体２となし、誘電体基板１の上面はエ
ッチングによって不要の銅等の薄層を除去し、残留部分
によって放射素子３、給電線５およびインピーダンス整
合素子６を形成する。
71は第１段の第１の無給電素子で、放射素子３の一部
（例えば前半部または右半部）の上方に適宜間隔を隔て
て設けた導体板の端部（例えば前端部または右端部）を
下方に折り曲げて断面形成を逆Ｌ字型に形成し、この折
り曲げ部分、すなわち、垂直部分の下端部が誘電体基板
１を貫き、その下端縁が直接または導線を介して接地導
体２に接続されるように形成してある。
（例えば前半部または右半部）の上方に適宜間隔を隔て
て設けた導体板の端部（例えば前端部または右端部）を
下方に折り曲げて断面形成を逆Ｌ字型に形成し、この折
り曲げ部分、すなわち、垂直部分の下端部が誘電体基板
１を貫き、その下端縁が直接または導線を介して接地導
体２に接続されるように形成してある。
なお、第１の無給電素子71の垂直部分が、給電線５ま
たはインピーダンス整合素子６と接触することのないよ
うに、適当な切欠部を設けてある。
たはインピーダンス整合素子６と接触することのないよ
うに、適当な切欠部を設けてある。
72は第１段の第２の無給電素子で、放射素子３の一部
（例えば後半部または左半部）の上方に適宜間隔を隔て
て設けた導体板の端部（例えば後端部または左側端部）
を下方に折り曲げて断面形状を逆Ｌ字型に形成し、この
折り曲げ部分、すなわち、垂直部分の下端部が誘電体基
板１を貫き、その下端縁が直接または導線を介して接地
導体２に接続されるように形成してある。
（例えば後半部または左半部）の上方に適宜間隔を隔て
て設けた導体板の端部（例えば後端部または左側端部）
を下方に折り曲げて断面形状を逆Ｌ字型に形成し、この
折り曲げ部分、すなわち、垂直部分の下端部が誘電体基
板１を貫き、その下端縁が直接または導線を介して接地
導体２に接続されるように形成してある。
なお、第１および第２の無給電素子71および72は、各
水平部分の高さをほぼ等しく保ち、その対向端縁間の間
隙を適当に定めるとともに、放射素子３の中心に対して
第１および第２の無給電素子71および72が対称となるよ
うに配置してある。
水平部分の高さをほぼ等しく保ち、その対向端縁間の間
隙を適当に定めるとともに、放射素子３の中心に対して
第１および第２の無給電素子71および72が対称となるよ
うに配置してある。
次に、８は第２段の無給電素子で、第１段の第１およ
び第２の無給電素子71および72の上方に適宜間隔を隔て
て設けられ、輪郭形状が矩形または正方形をなし、その
中心が放射素子３の中心に一致するように設けられた導
体板より成る。
び第２の無給電素子71および72の上方に適宜間隔を隔て
て設けられ、輪郭形状が矩形または正方形をなし、その
中心が放射素子３の中心に一致するように設けられた導
体板より成る。
第２段の無給電素子８を所要位置に支持するには、図
には示していないが、第１段の第１および第２の無給電
素子71および72の各水平部分と第２段の無給電素子８と
の間に所要の厚さと誘電率を有する誘電体板を介在させ
て固定する。
には示していないが、第１段の第１および第２の無給電
素子71および72の各水平部分と第２段の無給電素子８と
の間に所要の厚さと誘電率を有する誘電体板を介在させ
て固定する。
なお、第１段の第１および第２の無給電素子71および
72の各水平部分と放射素子３との間にも、必要に応じて
誘電体板を介在させてもよく、この場合には第１および
第２の無給電素子71および72の断面形状を逆Ｌ字型に形
成する代りに平板状に形成し、その一部を導線を介して
接地導体２に接続するようにしても本考案を実施するこ
とができる。
72の各水平部分と放射素子３との間にも、必要に応じて
誘電体板を介在させてもよく、この場合には第１および
第２の無給電素子71および72の断面形状を逆Ｌ字型に形
成する代りに平板状に形成し、その一部を導線を介して
接地導体２に接続するようにしても本考案を実施するこ
とができる。
第２図は、本案アンテナの等価回路図で、L1および
Ｌ′１は放射素子３の分布インダクタンス、C1および
Ｃ′２は放射素子３と接地導体２間の分布容量、L1およ
びＬ′２は第１段の第１および第２の無給電素子71およ
び72の各分布インダクタンス、C2およびＣ′２は第１段
の第１および第２の無給電素子71および72と接地導体２
間の各分布容量、L3およびＬ′３は第２段の無給電素子
８の分布インダクタンス、C3およびＣ′３は第２段の無
給電素子８と接地導体２間の分布容量、C4およびＣ′４
は放射素子３と第１段の第１および第２の無給電素子71
および72間の各結合容量、C5およびＣ′５は第１段の第
１および第２の無給電素子71および72と第２段の無給電
素子８間の結合容量、RrおよびＲ′ｒは放射抵抗、Ｓは
高周波電源である。
Ｌ′１は放射素子３の分布インダクタンス、C1および
Ｃ′２は放射素子３と接地導体２間の分布容量、L1およ
びＬ′２は第１段の第１および第２の無給電素子71およ
び72の各分布インダクタンス、C2およびＣ′２は第１段
の第１および第２の無給電素子71および72と接地導体２
間の各分布容量、L3およびＬ′３は第２段の無給電素子
８の分布インダクタンス、C3およびＣ′３は第２段の無
給電素子８と接地導体２間の分布容量、C4およびＣ′４
は放射素子３と第１段の第１および第２の無給電素子71
および72間の各結合容量、C5およびＣ′５は第１段の第
１および第２の無給電素子71および72と第２段の無給電
素子８間の結合容量、RrおよびＲ′ｒは放射抵抗、Ｓは
高周波電源である。
第１図について説明したように、第１段の第１および
第２の無給電素子71および72ならびに第２段の無給電素
子８は、放射素子３の中心に対して対称的に配設してあ
るから、第２図に示した等価回路図も中心線Ａ−Ｂに対
して左右対称となる。
第２の無給電素子71および72ならびに第２段の無給電素
子８は、放射素子３の中心に対して対称的に配設してあ
るから、第２図に示した等価回路図も中心線Ａ−Ｂに対
して左右対称となる。
本案アンテナにおいては、放射素子３の一辺の長さを
電気長でλｄ/2（λｄは誘電体基板１の比誘電率をεｒ
とし、高周波電源Ｓによって給電される高周波電力の自
由空間波長をλとした場合の長さで、 に選ぶことによって、放射素子３を波長λに共振させる
ことができる。
電気長でλｄ/2（λｄは誘電体基板１の比誘電率をεｒ
とし、高周波電源Ｓによって給電される高周波電力の自
由空間波長をλとした場合の長さで、 に選ぶことによって、放射素子３を波長λに共振させる
ことができる。
したがって、第２図における分布インダクタンスL1と
分布容量C1との接続点と接地導体２間の電圧をV1、分布
インダクタンスＬ′１と分布容量Ｃ′１との接続点と接
地導体間の電圧をＶ′１とすると、 Ｖ′１＝V1∠180°＝−V1 となる。
分布容量C1との接続点と接地導体２間の電圧をV1、分布
インダクタンスＬ′１と分布容量Ｃ′１との接続点と接
地導体間の電圧をＶ′１とすると、 Ｖ′１＝V1∠180°＝−V1 となる。
第２図に示した等価回路は中心線Ａ−Ｂに対して左右
対称であるから、放射抵抗RrおよびＲ′ｒを、Rr＝Ｒ′
ｒとなるように形成し、分布インダクタンスL2および
Ｌ′２の各両端電圧をV2およびＶ′２、放射抵抗Rrおよ
びＲ′ｒの各両端電圧をV3およびＶ′３とすると、 Ｖ′２＝−V2 Ｖ′３＝−V3 となる。
対称であるから、放射抵抗RrおよびＲ′ｒを、Rr＝Ｒ′
ｒとなるように形成し、分布インダクタンスL2および
Ｌ′２の各両端電圧をV2およびＶ′２、放射抵抗Rrおよ
びＲ′ｒの各両端電圧をV3およびＶ′３とすると、 Ｖ′２＝−V2 Ｖ′３＝−V3 となる。
よって中心線Ａ−Ｂ上における回路と接地導体間には
電圧を生ずることがないから、分布インダクタンスL1、
L3、Ｌ′１およびＬ′３の各中心線側端子は接地された
ことと等価となり、第１図における放射素子３および第
２段の無給電素子８の各中心点を互いに接続しても電気
的特性に変化を生ずることはない。
電圧を生ずることがないから、分布インダクタンスL1、
L3、Ｌ′１およびＬ′３の各中心線側端子は接地された
ことと等価となり、第１図における放射素子３および第
２段の無給電素子８の各中心点を互いに接続しても電気
的特性に変化を生ずることはない。
したがって、本案アンテナの電気的特性は、第３図
（符号は第２図と同じ）に示した等価回路、すなわち、
第２図における中心線Ａ−Ｂの左側の回路の等価回路に
ついて検討することによって明らかにすることができ
る。
（符号は第２図と同じ）に示した等価回路、すなわち、
第２図における中心線Ａ−Ｂの左側の回路の等価回路に
ついて検討することによって明らかにすることができ
る。
第３図に示すように、本案アンテナの等価回路は、典
型的な帯域通過ろ波器回路で、各共振回路の共振周波数 および結合容量C4ならびにC5を適当に選ぶことによって
帯域特性を変化させることができる。
型的な帯域通過ろ波器回路で、各共振回路の共振周波数 および結合容量C4ならびにC5を適当に選ぶことによって
帯域特性を変化させることができる。
すなわち、第１図における放射素子３、第１段の第１
および第２の無給電素子71および72、第２段の無給電素
子８の各長さ（第１図に示した給電線５の長手方向と平
行な方向の長さ）に応じて共振周波数f1、f2およびf3が
定まり、放射素子３、第１段の第１および第２の無給電
素子71および72、第２段の無給電素子８の各面積および
各素子間の間隔（各素子間に介在する固体誘電体または
空気の誘電率を考慮した間隔）に応じて結合容量C4およ
びC5が定まるから、各素子の長さ、幅および各素子間の
間隔を適当に選ぶことによって所要の反射減衰量に応じ
て狭帯域特性から広帯域特性まで広範囲に亙って自在に
帯域特性を変化させることが可能である。
および第２の無給電素子71および72、第２段の無給電素
子８の各長さ（第１図に示した給電線５の長手方向と平
行な方向の長さ）に応じて共振周波数f1、f2およびf3が
定まり、放射素子３、第１段の第１および第２の無給電
素子71および72、第２段の無給電素子８の各面積および
各素子間の間隔（各素子間に介在する固体誘電体または
空気の誘電率を考慮した間隔）に応じて結合容量C4およ
びC5が定まるから、各素子の長さ、幅および各素子間の
間隔を適当に選ぶことによって所要の反射減衰量に応じ
て狭帯域特性から広帯域特性まで広範囲に亙って自在に
帯域特性を変化させることが可能である。
第４図は、本考案の他の実施例を示す斜視図で、３′
は放射素子で、前実施例においては放射素子３を方形の
導体板で形成したのに対して、この実施例においては円
形の導体板で形成したもので、その直径に応じて共振周
波数が定まる。
は放射素子で、前実施例においては放射素子３を方形の
導体板で形成したのに対して、この実施例においては円
形の導体板で形成したもので、その直径に応じて共振周
波数が定まる。
なお、放射素子３の輪郭形状を円形の代りに、楕円形
に形成しても本考案を実施することができる。
に形成しても本考案を実施することができる。
他の符号、構成および作動は、前実施例と同様であ
る。
る。
第５図もまた本考案の他の実施例を示す斜視図で、
８′は第２段の無給電素子で、円形の導体板で形成した
点が前実施例と異なり、その直径に応じて共振周波数が
定まる。
８′は第２段の無給電素子で、円形の導体板で形成した
点が前実施例と異なり、その直径に応じて共振周波数が
定まる。
この実施例においては放射素子３′および第２段の無
給電素子８′をそれぞれ円形の導体板で形成したことに
伴って第１段の第１および第２の無給電素子７′１およ
び７′２の各幅方向の稜線を弧状に形成した場合を例示
してあるが、前実施例におけると同様に方形の導体板で
形成してもよく、また第２段の無給電素子８′の輪郭形
状を円形の代りに、楕円形に形成しても本考案を実施す
ることができる。
給電素子８′をそれぞれ円形の導体板で形成したことに
伴って第１段の第１および第２の無給電素子７′１およ
び７′２の各幅方向の稜線を弧状に形成した場合を例示
してあるが、前実施例におけると同様に方形の導体板で
形成してもよく、また第２段の無給電素子８′の輪郭形
状を円形の代りに、楕円形に形成しても本考案を実施す
ることができる。
他の符号、構成および作動は、第１図に示した実施例
と同様である。
と同様である。
第６図もまた本考案の他の実施例を示す斜視図で、こ
の実施例においては、第１図に示した実施例における第
１段の第１および第２の無給電素子71および72を各２分
割して形成した素子711、712、721および722によって第
１段の無給電素子を構成したもので、他の符号、構成お
よび作動は、第１図に示した実施例と同様である。
の実施例においては、第１図に示した実施例における第
１段の第１および第２の無給電素子71および72を各２分
割して形成した素子711、712、721および722によって第
１段の無給電素子を構成したもので、他の符号、構成お
よび作動は、第１図に示した実施例と同様である。
第７図に示した実施例は、第５図に示した実施例にお
ける第１段の第１および第２の無給電素子７′１および
７′２をリング状の１個の素子７′で置換えたもので、
他の符号、構成および作動は、第５図に示した実施例と
同様である。
ける第１段の第１および第２の無給電素子７′１および
７′２をリング状の１個の素子７′で置換えたもので、
他の符号、構成および作動は、第５図に示した実施例と
同様である。
第８図に示した実施例は、第５図に示した放射素子お
よび第２段の無給電素子と同様、円形の導体板より成る
放射素子３′および第２段の無給電素子８′を設けると
ともに、放射素子３′の周縁における任意の２点に給電
点を設け、第１の給電点に給電端子４、給電線５および
インピーダンス整合素子６より成る第１の給電系を接続
し、第２の給電点に給電端子４′、給電線５′およびイ
ンピーダンス整合素子６′より成る第２の給電系を接続
し、第１の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向に第
５図に示したと同様構成の第１段の第１および第２の無
給電素子７′１および７′２を設け、第２の給電点と放
射素子３′の中心を結ぶ方向に第１段の第１および第２
の無給電素子７′１および７′２と同様構成の第１段の
第３および第４の無給電素子73および74を設け、例えば
第１の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向と第２の
給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向とが直交するよ
うに形成するとともに、第１および第２の給電点に独立
した信号を加えて互いに直交する偏波の電磁波を放射さ
せるか、第１および第２の給電点に互いに90°の位相差
を有する信号を加えて円偏波の電磁波を放射させるか、
または第１の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向と
第２の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向とが任意
の角度で斜交するように形成するとともに、第１および
第２の給電点に互いに90°の位相差を有する信号を加え
て円偏波の電磁波の放射を可能にしたものである。
よび第２段の無給電素子と同様、円形の導体板より成る
放射素子３′および第２段の無給電素子８′を設けると
ともに、放射素子３′の周縁における任意の２点に給電
点を設け、第１の給電点に給電端子４、給電線５および
インピーダンス整合素子６より成る第１の給電系を接続
し、第２の給電点に給電端子４′、給電線５′およびイ
ンピーダンス整合素子６′より成る第２の給電系を接続
し、第１の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向に第
５図に示したと同様構成の第１段の第１および第２の無
給電素子７′１および７′２を設け、第２の給電点と放
射素子３′の中心を結ぶ方向に第１段の第１および第２
の無給電素子７′１および７′２と同様構成の第１段の
第３および第４の無給電素子73および74を設け、例えば
第１の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向と第２の
給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向とが直交するよ
うに形成するとともに、第１および第２の給電点に独立
した信号を加えて互いに直交する偏波の電磁波を放射さ
せるか、第１および第２の給電点に互いに90°の位相差
を有する信号を加えて円偏波の電磁波を放射させるか、
または第１の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向と
第２の給電点と放射素子３′の中心を結ぶ方向とが任意
の角度で斜交するように形成するとともに、第１および
第２の給電点に互いに90°の位相差を有する信号を加え
て円偏波の電磁波の放射を可能にしたものである。
他の符号および構造は、第５図と同様である。
第９図もまた本考案の他の実施例を示す斜視図で、こ
の実施例においては、第１図に示した放射素子３と同様
の放射素子31および32を設け、共通の給電端子４、分岐
給電線51および52、インピーダンス整合素子61および62
を介して並列に給電するとともに、第１図に示した第１
段の第１および第２の無給電素子71および72の各幅を延
長して、放射素子31および32の各前半部および各後半部
と結合する第１および第２の無給電素子７′11および
７′21を形成し、更に、第１図における第２段の無給電
素子８の幅を延長して第１段の第１および第２の無給電
素子７′11および７′21と結合する第２段の無給電素子
81を形成することによって放射利得を高めるように構成
したものである。
の実施例においては、第１図に示した放射素子３と同様
の放射素子31および32を設け、共通の給電端子４、分岐
給電線51および52、インピーダンス整合素子61および62
を介して並列に給電するとともに、第１図に示した第１
段の第１および第２の無給電素子71および72の各幅を延
長して、放射素子31および32の各前半部および各後半部
と結合する第１および第２の無給電素子７′11および
７′21を形成し、更に、第１図における第２段の無給電
素子８の幅を延長して第１段の第１および第２の無給電
素子７′11および７′21と結合する第２段の無給電素子
81を形成することによって放射利得を高めるように構成
したものである。
なお、第９図には、２個の放射素子31および32を設け
て並列に給電するように構成した場合を例示したが、２
個以上任意複数個の放射素子を設けて並列に給電するよ
うに構成してもよい。
て並列に給電するように構成した場合を例示したが、２
個以上任意複数個の放射素子を設けて並列に給電するよ
うに構成してもよい。
考案の効果 第10図は、第１図に示した実施例における反射特性の
一例を示す図で、横軸は使用周波数（MHz）、縦軸は反
射減衰量（dB）である。
一例を示す図で、横軸は使用周波数（MHz）、縦軸は反
射減衰量（dB）である。
第11図ないし第13図は、第１図に示した実施例におけ
る指向性の一例を示す図で、第１図における放射素子３
の中心を原点とし、給電線５の方向にＸ軸を、これと直
角方向にＹ軸を、放射素子３の面に垂直な方向にＺ軸を
それぞれとった場合の指向性を示し、各図における横軸
は天頂角度（deg）、縦軸は減衰量（dB）、実線で示し
た曲線はＺ−Ｙ面における指向性、破線で示した曲線は
Ｚ−Ｘ面における指向性である。
る指向性の一例を示す図で、第１図における放射素子３
の中心を原点とし、給電線５の方向にＸ軸を、これと直
角方向にＹ軸を、放射素子３の面に垂直な方向にＺ軸を
それぞれとった場合の指向性を示し、各図における横軸
は天頂角度（deg）、縦軸は減衰量（dB）、実線で示し
た曲線はＺ−Ｙ面における指向性、破線で示した曲線は
Ｚ−Ｘ面における指向性である。
また、第11図は中心周波数が810MHz、第12図は中心周
波数が885MHz、第13図は中心周波数が960MHzの場合であ
る。
波数が885MHz、第13図は中心周波数が960MHzの場合であ
る。
各図から明らかなように、第１図に示した実施例にお
いては、反射減衰量10dBにおける比帯域はほぼ20％と広
帯域で、この帯域内における指向性の半値幅は70°ない
し80°と安定して居り、広帯域アレイアンテナの素子と
して好適である。
いては、反射減衰量10dBにおける比帯域はほぼ20％と広
帯域で、この帯域内における指向性の半値幅は70°ない
し80°と安定して居り、広帯域アレイアンテナの素子と
して好適である。
第14図は、第９図に示した実施例における反射特性の
一例を示す図で、横軸および縦軸は第10図と同様であ
る。
一例を示す図で、横軸および縦軸は第10図と同様であ
る。
第15図ないし第17図は、第９図に示した実施例におけ
る指向性の一例を示す図で、各図における横軸および縦
軸は第11図ないし第13図と同様である。
る指向性の一例を示す図で、各図における横軸および縦
軸は第11図ないし第13図と同様である。
第15図ないし第17図において実線で示した曲線はＺ−
Ｙ面における指向性、破線で示した曲線はＺ−Ｘ面にお
ける指向性で、第15図は、中心周波数が810MHz、第16図
は、中心周波数が885MHz、第17図は、中心周波数が960M
Hzの場合である。
Ｙ面における指向性、破線で示した曲線はＺ−Ｘ面にお
ける指向性で、第15図は、中心周波数が810MHz、第16図
は、中心周波数が885MHz、第17図は、中心周波数が960M
Hzの場合である。
なお、第９図における座標軸のとりかたは、放射素子
31および32の各中心を結ぶ線の中心を原点とし、共通の
給電端子４の方向にＸ軸を、これと直角方向にＹ軸を、
誘電体基板１の面に垂直な方向にＺ軸をそれぞれとった
ものである。
31および32の各中心を結ぶ線の中心を原点とし、共通の
給電端子４の方向にＸ軸を、これと直角方向にＹ軸を、
誘電体基板１の面に垂直な方向にＺ軸をそれぞれとった
ものである。
第14図ないし第17図から明らかなように、第９図に示
した実施例においては、Ｚ−Ｙ面における指向性の半値
幅がほぼ60°、すなわち、指向性が鋭く高利得である。
した実施例においては、Ｚ−Ｙ面における指向性の半値
幅がほぼ60°、すなわち、指向性が鋭く高利得である。
第１図は、本考案の一実施例を示す斜視図、第２図およ
び第３図は、その作動説明のための等価回路図、第４図
ないし第９図は、本考案の他の実施例を示す斜視図、第
10図および第14図は、本案アンテナの反射特性の一例を
示す図、第11図ないし第13図および第15図ないし第17図
は、本案アンテナの指向性の一例を示す図、第18図ない
し第20図は、従来のアンテナを示す図、第21図は、従来
のアンテナの反射特性の一例を示す図、第22図ないし第
24図は従来のアンテナの指向性の一例を示す図で、1:誘
電体基板、2:接地導体、3,3′，31および32：放射素
子、４および４′：給電端子、5,5′，51および52：給
電線、6,6′，61および62：インピーダンス整合素子、7
1，72,7′１,7′２，711，712，721，722,7′，73，74,
7′11および７′21：第１段の無給電素子、8,8′および
81：第２段の無給電素子、L1,L′１，L2,L′２，L3およ
びＬ′３：分布インダクタンス、C1,C′１，C2,C′２，
C3およびＣ′３：分布容量、C4,C′４，C5および
Ｃ′５：結合容量、RrおよびＲ′ｒ：放射抵抗、S:高周
波電源、9,91および92：無給電素子である。
び第３図は、その作動説明のための等価回路図、第４図
ないし第９図は、本考案の他の実施例を示す斜視図、第
10図および第14図は、本案アンテナの反射特性の一例を
示す図、第11図ないし第13図および第15図ないし第17図
は、本案アンテナの指向性の一例を示す図、第18図ない
し第20図は、従来のアンテナを示す図、第21図は、従来
のアンテナの反射特性の一例を示す図、第22図ないし第
24図は従来のアンテナの指向性の一例を示す図で、1:誘
電体基板、2:接地導体、3,3′，31および32：放射素
子、４および４′：給電端子、5,5′，51および52：給
電線、6,6′，61および62：インピーダンス整合素子、7
1，72,7′１,7′２，711，712，721，722,7′，73，74,
7′11および７′21：第１段の無給電素子、8,8′および
81：第２段の無給電素子、L1,L′１，L2,L′２，L3およ
びＬ′３：分布インダクタンス、C1,C′１，C2,C′２，
C3およびＣ′３：分布容量、C4,C′４，C5および
Ｃ′５：結合容量、RrおよびＲ′ｒ：放射抵抗、S:高周
波電源、9,91および92：無給電素子である。
Claims (13)
- 【請求項１】誘電体基板の一面に設けた接地導体と、 前記誘電体基板の他面に設けた放射素子と、 前記放射素子と適宜間隔を隔てて対向し、前記接地導体
に電気的に接続された導体板より成る第１段の第１の無
給電素子と、 前記第１段の第１の無給電素子と同様の構成で、前記放
射素子の中心に対して前記第１段の第１の無給電素子と
対称的に設けた第１段の第２の無給電素子と、 前記第１段の第１および第２の無給電素子と適宜間隔を
隔てて対向する導体板より成り、中心を前記放射素子の
中心に一致させて設けた第２段の無給電素子と、 前記放射素子に接続した給電系とを備えたことを特徴と
する広帯域マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項２】第１段の第１および第２の無給電素子を各
２分割して成る４個の素子を方形に配設して第１段の無
給電素子を形成した請求項１に記載の広帯域マイクロス
トリップアンテナ。 - 【請求項３】放射素子を複数個に分割した請求項１に記
載の広帯域マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項４】放射素子および第２段の無給電素子の各輪
郭形状を円形または楕円形に形成し、第１段の無給電素
子を円形または楕円形のリング状導体で形成するととも
に、放射素子、第１段および第２段の無給電素子の各中
心を一致させて配設した請求項１に記載の広帯域マイク
ロストリップアンテナ。 - 【請求項５】放射素子および第２段の無給電素子の各輪
郭形状を方形に形成した請求項１ないし３のいずれかに
記載の広帯域マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項６】放射素子の輪郭形状を円形または楕円形
に、第２段の無給電素子の輪郭形状を方形に各形成した
請求項１ないし３のいずれかに記載の広帯域マイクロス
トリップアンテナ。 - 【請求項７】放射素子および第２段の無給電素子の各輪
郭形状を円形または楕円形に形成した請求項１ないし３
のいずれかに記載の広帯域マイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項８】放射素子と第１段の第１および第２の無給
電素子との間ならびに第１段の第１および第２の無給電
素子と第２段の無給電素子との間に固体誘電体を介在さ
せた請求項１ないし７のいずれかに記載の広帯域マイク
ロストリップアンテナ。 - 【請求項９】誘電体基板の一面に設けた接地導体と、 前記誘電体基板の他面に設けられ、円形または楕円形の
輪郭形状を有する放射素子と、 前記放射素子の周縁における任意の２点に設けた第１お
よび第２の給電点と、 前記第１の給電点と前記放射素子の中心を結ぶ方向にお
いて前記放射素子の中心に対称的で、前記放射素子と適
宜間隔を隔てて対向して設けられるとともに、前記接地
導体と電気的に接続された第１段の第１および第２の無
給電素子と、 前記第２の給電点と前記放射素子の中心を結ぶ方向にお
いて前記放射素子の中心に対称的で、前記放射素子と適
宜間隔を隔てて対向して設けられるとともに、前記接地
導体と電気的に接続された第１段の第３および第４の無
給電素子と、 前記第１段の無給電素子と適宜間隔を隔てて対向し、中
心を前記放射素子の中心に一致させて設けるとともに、
円形または楕円形の輪郭形状を有する導体板より成る第
２段の無給電素子と、 前記第１および第２の給電点に各別に接続された第１お
よび第２の給電系とを備えたことを特徴とする広帯域マ
イクロストリップアンテナ。 - 【請求項１０】第１の給電点と放射素子の中心を結ぶ方
向と第２の給電点と放射素子の中心を結ぶ方向とが直交
し、第１および第２の給電点に独立した信号が加えられ
る請求項９に記載の広帯域マイクロストリップアンテ
ナ。 - 【請求項１１】第１の給電点と放射素子の中心を結ぶ方
向と第２の給電点と放射素子の中心を結ぶ方向とが直交
し、第１および第２の給電点に90°の位相差を有する信
号が加えられる請求項９に記載の広帯域マイクロストリ
ップアンテナ。 - 【請求項１２】第１の給電点と放射素子の中心を結ぶ方
向と第２の給電点と放射素子の中心を結ぶ方向とが任意
の角度で斜交し、第１および第２の給電点に90°の位相
差を有する信号が加えられる請求項９に記載の広帯域マ
イクロストリップアンテナ。 - 【請求項１３】放射素子と第１段の第１ないし第４の無
給電素子との間ならびに第１段の第１ないし第４の無給
電素子と第２段の無給電素子との間に固体誘電体を介在
させた請求項９に記載の広帯域マイクロストリップアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990068849U JP2525545Y2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 広帯域マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990068849U JP2525545Y2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 広帯域マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0427609U JPH0427609U (ja) | 1992-03-05 |
| JP2525545Y2 true JP2525545Y2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=31603640
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990068849U Expired - Lifetime JP2525545Y2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 広帯域マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2525545Y2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5413467B2 (ja) * | 2010-01-27 | 2014-02-12 | 株式会社村田製作所 | 広帯域アンテナ |
| JP5408166B2 (ja) | 2011-03-23 | 2014-02-05 | 株式会社村田製作所 | アンテナ装置 |
| JP5969821B2 (ja) * | 2012-05-25 | 2016-08-17 | キヤノン株式会社 | アンテナ装置 |
| US9537208B2 (en) | 2012-11-12 | 2017-01-03 | Raytheon Company | Dual polarization current loop radiator with integrated balun |
| JP6387263B6 (ja) * | 2014-07-30 | 2018-09-26 | 株式会社Ｈｙｓエンジニアリングサービス | アンテナ装置 |
| WO2017051526A1 (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アンテナ装置 |
| US11088467B2 (en) | 2016-12-15 | 2021-08-10 | Raytheon Company | Printed wiring board with radiator and feed circuit |
| US10581177B2 (en) | 2016-12-15 | 2020-03-03 | Raytheon Company | High frequency polymer on metal radiator |
| US10541461B2 (en) | 2016-12-16 | 2020-01-21 | Ratheon Company | Tile for an active electronically scanned array (AESA) |
| US10361485B2 (en) | 2017-08-04 | 2019-07-23 | Raytheon Company | Tripole current loop radiating element with integrated circularly polarized feed |
| US10424847B2 (en) | 2017-09-08 | 2019-09-24 | Raytheon Company | Wideband dual-polarized current loop antenna element |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129863A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Nitta Ind Corp | ゴルフ練習用眼鏡 |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP1990068849U patent/JP2525545Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01129863A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Nitta Ind Corp | ゴルフ練習用眼鏡 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0427609U (ja) | 1992-03-05 |
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