JP2590376B2 - 平面アンテナ - Google Patents
平面アンテナInfo
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- JP2590376B2 JP2590376B2 JP1121104A JP12110489A JP2590376B2 JP 2590376 B2 JP2590376 B2 JP 2590376B2 JP 1121104 A JP1121104 A JP 1121104A JP 12110489 A JP12110489 A JP 12110489A JP 2590376 B2 JP2590376 B2 JP 2590376B2
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- Japan
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- circuit board
- aperture
- planar antenna
- radiating
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は平面アンテナに関するものである。
［従来の技術］ 従来の平面アンテナはストリップ線路をクランク状に
折り曲げて構成したものや、複数のパッチ素子で構成す
るものが提案されてきた。
折り曲げて構成したものや、複数のパッチ素子で構成す
るものが提案されてきた。
ところがこれらは一般的に狭帯域で300〜400MHzに亘
る放送帯域全体で充分な性能を持つことが困難であっ
た。そして給電線からの損失も大きく効率的な改善も困
難であった。
る放送帯域全体で充分な性能を持つことが困難であっ
た。そして給電線からの損失も大きく効率的な改善も困
難であった。
そこで高効率、広帯域化の為に地導体板、給電回路
板、放射回路板からなるトリプレート形平面アンテナが
開発され、パラボラアンテナと同程度の受信性能を有す
るものが可能となった。
板、放射回路板からなるトリプレート形平面アンテナが
開発され、パラボラアンテナと同程度の受信性能を有す
るものが可能となった。
ところがこのアンテナの放射回路板１は第９図
（ａ），（ｂ）に示すように内パッチ素子３を有する環
状素子２′を形成したものであったため、Ｑ値が大きく
広帯域化が難しかった。またパッチ素子３が存在するた
め、プリント基板を用いたエッチング加工を必ず必要と
しコストの低減ができないという問題点があった。
（ａ），（ｂ）に示すように内パッチ素子３を有する環
状素子２′を形成したものであったため、Ｑ値が大きく
広帯域化が難しかった。またパッチ素子３が存在するた
め、プリント基板を用いたエッチング加工を必ず必要と
しコストの低減ができないという問題点があった。
本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その
目的とするところは高効率で且つ広帯域で、しかも安価
に製造可能な平面アンテナを提供するにある。
目的とするところは高効率で且つ広帯域で、しかも安価
に製造可能な平面アンテナを提供するにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は地導体、給電回路板、放射回路板が夫々別の
層からなる平面アンテナであって、各地導体、給電回路
板、放射回路板の各層間には空気層若しくは発泡プラス
チックシートを介在させ、放射回路板は円形若しくは方
形のアパーチャとアパーチャの中心を通る横軸に対して
45度傾斜した中心を通る軸方向と交わる上記アパーチャ
の縁部に設けた縮退分離部とで構成された円偏波用放射
素子を複数設けた金属板で形成され、各アパーチャを給
電回路板の給電プローブと電磁気的カップリングにより
結合したものである。
層からなる平面アンテナであって、各地導体、給電回路
板、放射回路板の各層間には空気層若しくは発泡プラス
チックシートを介在させ、放射回路板は円形若しくは方
形のアパーチャとアパーチャの中心を通る横軸に対して
45度傾斜した中心を通る軸方向と交わる上記アパーチャ
の縁部に設けた縮退分離部とで構成された円偏波用放射
素子を複数設けた金属板で形成され、各アパーチャを給
電回路板の給電プローブと電磁気的カップリングにより
結合したものである。
請求項２記載の発明は請求項１記載の発明において、
上記縮退分離部を、上記アパーチャの縁部に該アパーチ
ャ外方向へ連通突出させた切欠で形成したものであり、
また請求項３記載の発明は請求項１記載の発明において
上記記縮退分離部を、上記アパーチャ内へ上記導体板の
一部を突出させた突出部で形成したものである。
上記縮退分離部を、上記アパーチャの縁部に該アパーチ
ャ外方向へ連通突出させた切欠で形成したものであり、
また請求項３記載の発明は請求項１記載の発明において
上記記縮退分離部を、上記アパーチャ内へ上記導体板の
一部を突出させた突出部で形成したものである。
［作用］ 而して本発明によれば、金属板からなる放射回路板
と、給電回路板とを空気層若しくは発泡プラスチックシ
ートからなるスペーサを介して隔離配置したので、比誘
電率が小さいことにより電界を分散（Ｑ値が小さい）さ
せることができ、円偏波用放射素子のアパーチャの開口
部を大きくしても給電プローブとの間で充分なカップリ
ングを得ることができるものであり、そのため誘電体損
失も小さく、開口効率も高い広帯域な円偏波の平面アン
テナが実現できるという効果があり、更に放射回路板が
金属板で構成されているため、その自体の剛性により給
電回路板との間隔保持ができるため安定した性能を確保
が容易となり、その上アパーチャを含めた円偏波用放射
線素子の形成加工が簡単にできる。
と、給電回路板とを空気層若しくは発泡プラスチックシ
ートからなるスペーサを介して隔離配置したので、比誘
電率が小さいことにより電界を分散（Ｑ値が小さい）さ
せることができ、円偏波用放射素子のアパーチャの開口
部を大きくしても給電プローブとの間で充分なカップリ
ングを得ることができるものであり、そのため誘電体損
失も小さく、開口効率も高い広帯域な円偏波の平面アン
テナが実現できるという効果があり、更に放射回路板が
金属板で構成されているため、その自体の剛性により給
電回路板との間隔保持ができるため安定した性能を確保
が容易となり、その上アパーチャを含めた円偏波用放射
線素子の形成加工が簡単にできる。
［実施例］ 以下本発明を実施例により説明する。
実施例１ 第１図は実施例１の一部を省略した分解斜視図を示し
ており、この実施例では例えば0.4mm厚のアルミニウム
のような金属板に円偏波型の放射素子２を複数個、縦横
に等間隔に打ち抜いて放射回路板１を形成し、この放射
回路板１の各放射素子２に電磁的にカップリングが可能
なようにプリント基板を用いてエッチングにより給電回
路を形成した給電回路板４を第２図に示すように放射回
路板１の下方に一定間隔離して配置し、更にこの放射回
路板１の下方に市販のアルミニウム板のような金属板か
らなる地導体板５を一定間隔離して配置してある。放射
回路板１に形成した放射素子２は第３図に示すように一
辺が寸法ａ（実施例ではａ＝4mm）の正方形と、その長
辺の寸法を約√２・ａとし、また短辺の約a/√２とした
長方形とを中心を共通として、第４図に示すように正方
形の中心を通る横軸に対して45度傾けて重ね合わせた際
にできる外周形状と同形のアパーチャからなり、放射回
路板１には実施例では20mm間隔で16行16列に打ち抜かれ
る。つまり正方形のアパーチャに対してその一対の対角
部位の縁部から外方に縮退分離部としての切欠を連通形
成した形で放射素子２が打ち抜き加工されるのである。
ており、この実施例では例えば0.4mm厚のアルミニウム
のような金属板に円偏波型の放射素子２を複数個、縦横
に等間隔に打ち抜いて放射回路板１を形成し、この放射
回路板１の各放射素子２に電磁的にカップリングが可能
なようにプリント基板を用いてエッチングにより給電回
路を形成した給電回路板４を第２図に示すように放射回
路板１の下方に一定間隔離して配置し、更にこの放射回
路板１の下方に市販のアルミニウム板のような金属板か
らなる地導体板５を一定間隔離して配置してある。放射
回路板１に形成した放射素子２は第３図に示すように一
辺が寸法ａ（実施例ではａ＝4mm）の正方形と、その長
辺の寸法を約√２・ａとし、また短辺の約a/√２とした
長方形とを中心を共通として、第４図に示すように正方
形の中心を通る横軸に対して45度傾けて重ね合わせた際
にできる外周形状と同形のアパーチャからなり、放射回
路板１には実施例では20mm間隔で16行16列に打ち抜かれ
る。つまり正方形のアパーチャに対してその一対の対角
部位の縁部から外方に縮退分離部としての切欠を連通形
成した形で放射素子２が打ち抜き加工されるのである。
給電回路板４は本実施例ではプリント基板を用いてエ
ンチング加工により回路パターンが形成されており、放
射回路板１の下方に配置された場合に、放射素子２に対
応する給電線4aの先端の給電プローブは第５図に示すよ
うに配置され放射素子２と電磁結合される。
ンチング加工により回路パターンが形成されており、放
射回路板１の下方に配置された場合に、放射素子２に対
応する給電線4aの先端の給電プローブは第５図に示すよ
うに配置され放射素子２と電磁結合される。
地導体板５は例えば5mm厚の市販のアルミニウム板の
ような金属板を用いて形成されるものである。
ような金属板を用いて形成されるものである。
ここで放射回路板１と給電回路板４との間、給電回路
板４と地導体板５との間には空気層からなる誘電体を介
在させたり、或はスペースとしての機能をもたせ発泡プ
ラスチックシートからなる誘導体を介在させる。
板４と地導体板５との間には空気層からなる誘電体を介
在させたり、或はスペースとしての機能をもたせ発泡プ
ラスチックシートからなる誘導体を介在させる。
而して上述のように構成して得られた実施例の平面ア
ンテナの入力VSWF、ゲイン、交差偏波特性を測定したと
ころ第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような結果得
られ、この結果から分かるように11.5〜12.2GHzの広帯
域（約700MHz）に亙り65％以上の高効率な円偏波（右
旋）特性が得られた。
ンテナの入力VSWF、ゲイン、交差偏波特性を測定したと
ころ第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような結果得
られ、この結果から分かるように11.5〜12.2GHzの広帯
域（約700MHz）に亙り65％以上の高効率な円偏波（右
旋）特性が得られた。
また屋外に２カ年暴露しても特性の変化が無かった。
更にフレキシブルプリント基板を用いた従来のスロット
とパッチ素子の組み合わせのアンテナに比べて製作コス
トが約半額となった。
更にフレキシブルプリント基板を用いた従来のスロット
とパッチ素子の組み合わせのアンテナに比べて製作コス
トが約半額となった。
尚スペーサとして用いる発泡プラスチックシートの代
わりに複数個のポストを用いて回路板1,4を夫々支持す
るようにしても良い。この場合も上記の場合と同様な効
果が得られた。
わりに複数個のポストを用いて回路板1,4を夫々支持す
るようにしても良い。この場合も上記の場合と同様な効
果が得られた。
実施例２ 上記実施例１での放射素子２のアパーチャ形状は正方
形と長方形の組み合わせによる外周形状と同形とした
が、第７図に示すように円と長方形との組み合わせでも
よく、本実施例は例えば直径が8mmの円と、長辺が10m
m、短辺が5mmの長方形とを中心を共通にし且つ円の中心
を通る横軸に対して45度長方形を傾斜させて重ね合わせ
た場合の外周形状と同形のアパーチャからなる放射素子
２を実施例１と同様な配置構成で複数個金属板に穿設し
て放射回路板１を形成したものである。この場合も円形
のアパーチャの縁より外方に突出した切欠が縮退分離部
となる。
形と長方形の組み合わせによる外周形状と同形とした
が、第７図に示すように円と長方形との組み合わせでも
よく、本実施例は例えば直径が8mmの円と、長辺が10m
m、短辺が5mmの長方形とを中心を共通にし且つ円の中心
を通る横軸に対して45度長方形を傾斜させて重ね合わせ
た場合の外周形状と同形のアパーチャからなる放射素子
２を実施例１と同様な配置構成で複数個金属板に穿設し
て放射回路板１を形成したものである。この場合も円形
のアパーチャの縁より外方に突出した切欠が縮退分離部
となる。
而して本実施例も実施例１と同様な性能が得られた。
実施例３ 本実施例は実施例１に於ける給電回路板１を0.6mm厚
の市販のアルミニウム板を打ち抜き加工したものに代え
て、一層のコスト低減を図ったものであり、アンテナ性
能としては実施例１と同等の性能が得られた。
の市販のアルミニウム板を打ち抜き加工したものに代え
て、一層のコスト低減を図ったものであり、アンテナ性
能としては実施例１と同等の性能が得られた。
さて上記実施例１〜３は円或は正方形のアパーチャと
切欠からなる縮退分離部との組み合わせで放射素子２を
形成しているが図８に示すように円（或は正方形）のア
パーチャの中心を通る横軸に対して45度傾斜した軸と交
わる縁部より導体板の一部をアパーチャ内へ突出させて
縮退分離部を設けた構造としても円偏波形の放射素子２
が得られるから、このような形状の放射素子２を上記実
施例に採用しても良いのは勿論である。
切欠からなる縮退分離部との組み合わせで放射素子２を
形成しているが図８に示すように円（或は正方形）のア
パーチャの中心を通る横軸に対して45度傾斜した軸と交
わる縁部より導体板の一部をアパーチャ内へ突出させて
縮退分離部を設けた構造としても円偏波形の放射素子２
が得られるから、このような形状の放射素子２を上記実
施例に採用しても良いのは勿論である。
本発明は、金属板からなる放射回路板と、給電回路板
とを空気層若しくは発泡プラスッチクシートからなるス
ペーサを介して隔離配置したので、比誘電率が小さいこ
とにより電界を分散（Ｑ値が小さい）させることがで
き、円偏波用放射素子のアパーチャの開口部を大きくし
ても給電プローブとの間で十分なカップリングを得るこ
とができるものであり、そのため誘電体損失も小さく、
開口効率も高い広帯域な円偏波の平面アンテナが実現で
きるという効果があり、更に放射回路板が金属板で構成
されているため、それ自体の剛性により給電回路板との
間隔保持ができるため安定した性能の確保が容易とな
り、その上アパーチャを含めた円偏波用放射素子の形成
加工が簡単にできるという効果を奏し、また放射回路板
の製作に金属板の打ち抜き加工が採用できるためコスト
の低減があはかれる。
とを空気層若しくは発泡プラスッチクシートからなるス
ペーサを介して隔離配置したので、比誘電率が小さいこ
とにより電界を分散（Ｑ値が小さい）させることがで
き、円偏波用放射素子のアパーチャの開口部を大きくし
ても給電プローブとの間で十分なカップリングを得るこ
とができるものであり、そのため誘電体損失も小さく、
開口効率も高い広帯域な円偏波の平面アンテナが実現で
きるという効果があり、更に放射回路板が金属板で構成
されているため、それ自体の剛性により給電回路板との
間隔保持ができるため安定した性能の確保が容易とな
り、その上アパーチャを含めた円偏波用放射素子の形成
加工が簡単にできるという効果を奏し、また放射回路板
の製作に金属板の打ち抜き加工が採用できるためコスト
の低減があはかれる。
第１図は本発明の実施例１の一部省略せる斜視図、第２
図は同上の一部省略せる断面図、第３図は同上の放射素
子の寸法説明図、第４図は同上の放射素子の形状説明
図、第５図は同上のスロットと給電線の配置関係説明
図、第６図は（ａ）〜（ｃ）は同上の特性説明図、第７
図は実施例２の要部説明図、第８図はその他の実施例の
要部説明図、第９図（ａ）（ｂ）は従来例の説明図であ
る。 １は放射回路板、２は放射素子、４は給電回路板、５は
地導体板である。
図は同上の一部省略せる断面図、第３図は同上の放射素
子の寸法説明図、第４図は同上の放射素子の形状説明
図、第５図は同上のスロットと給電線の配置関係説明
図、第６図は（ａ）〜（ｃ）は同上の特性説明図、第７
図は実施例２の要部説明図、第８図はその他の実施例の
要部説明図、第９図（ａ）（ｂ）は従来例の説明図であ
る。 １は放射回路板、２は放射素子、４は給電回路板、５は
地導体板である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安彦 利夫 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−135003（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−198806（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−50202（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−258104（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】地導体、給電回路板、放射回路板が夫々別
の層からなる平面アンテナであって、各地導体、給電回
路板、放射回路板の各層間には空気層若しくは発泡プラ
スチックシートを介在させ、放射回路板は円形若しくは
方形のアパーチャとアパーチャの中心を通る横軸に対し
て45度傾斜した中心を通る軸方向と交わる上記アパーチ
ャの縁部に設けた縮退分離部とで構成された円偏波用放
射素子を複数設けた金属板で形成され、各アパーチャを
給電回路板の給電プローブと電磁気的カップリングによ
り結合して成る平面アンテナ。 - 【請求項２】上記縮退分離部を、上記アパーチャの縁部
に該孔外方向へ連通突出させた切欠で形成したことを特
徴とする請求項１記載の平面アンテナ。 - 【請求項３】上記縮退分離部を、上記アパーチャ内へ上
記金属板の一部を突出させた突出部で形成したことを特
徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121104A JP2590376B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 平面アンテナ |
| GB9008545A GB2232300B (en) | 1989-05-15 | 1990-04-17 | Planar antenna |
| FR9005207A FR2646967B1 (fr) | 1989-05-15 | 1990-04-24 | Antenne plane |
| DE19904014133 DE4014133C2 (de) | 1989-05-15 | 1990-05-02 | Planarantenne |
| US07/876,134 US5270721A (en) | 1989-05-15 | 1992-04-29 | Planar antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1121104A JP2590376B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 平面アンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02301204A JPH02301204A (ja) | 1990-12-13 |
| JP2590376B2 true JP2590376B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=14802981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1121104A Expired - Fee Related JP2590376B2 (ja) | 1989-05-15 | 1989-05-15 | 平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590376B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5261628B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2013-08-14 | 日本無線株式会社 | 導波管スロットアレーアンテナ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4130822A (en) * | 1976-06-30 | 1978-12-19 | Motorola, Inc. | Slot antenna |
| JPS5614702A (en) * | 1979-07-18 | 1981-02-13 | Mitsubishi Electric Corp | Slot array antenna |
| US4364050A (en) * | 1981-02-09 | 1982-12-14 | Hazeltine Corporation | Microstrip antenna |
-
1989
- 1989-05-15 JP JP1121104A patent/JP2590376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02301204A (ja) | 1990-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |