JP2631410B2 - 多周波共用平面アンテナ - Google Patents
多周波共用平面アンテナInfo
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Description
レーアンテナまたは広範囲な周波数領域を使用するアン
テナに関する。
ップアンテナの低域用放射素子の内部領域に複数個の高
域用放射素子または中域用放射素子を配置することによ
り、素子単体として有用性の高いアンテナになると共
に、アレーアンテナにとっても有用性の高い素子アンテ
ナとなる。また容易に多周波を利用することが可能とな
る。
射素子はλ/2系の放射素子として扱うことができる。ま
た前記放射素子の一辺とグランドプレーンを全面短絡す
ることにより、λ/4系の放射素子(λ:誘電体中の実効
波長)として扱うことができるため、通常の標準型マイ
クロストリップアンテナの放射素子に対して、1/2以下
の開口面積で同一共振周波数となる。更に前記放射素子
の一辺とグランドプレーンとを短絡する短絡導体の幅寸
法を減少させることにより、等価的にインダクタンスが
装荷されるため、共振周波数の低下につながり、ついて
はアンテナ本体の小形化が達成できる。第2図に示すよ
うにスタック化マイクロストリップアンテナで、各放射
素子12,13の一辺を全面短絡または短絡導体10の幅寸法
を制御し、第1の放射素子12と第2の放射素子13間の結
合を利用して、2周波共用特性が得られていた。
マイクロストリップアンテナの第1の放射素子12と同一
平面上にある程度の放射素子間隔を持って第3の放射素
子14を配置し、第2の給電系15を設置することにより得
ることができた。
ンテナに関しては、各々共振周波数の異なる放射素子が
同一平面上にある程度の放射素子間隔を持って配置され
ていた。
なるアレーアンテナ用の素子アンテナは同一平面上で各
々の放射素子寸法、更にある程度の放射素子間隔を持っ
て配置されるため、アンテナ本体を小形化することが困
難であるという欠点を有する。またスタック化マイクロ
ストリップアンテナに於いて、各放射素子の一辺とグラ
ンドプレーンを短絡導体で短絡することは作業上困難で
あり、またコストもかかる。
域用放射素子の内部領域に複数個の高域用放射素子また
は中域用放射素子を配置するようにした。
た場合、各放射素子の中心間距離がλよりも小さいた
め、グレイティングローブの抑制が可能なアンテナとな
り、3周波共用アンテナにした場合、各々の放射素子寸
法を適切に制御することにより広範囲な周波数領域をカ
バーすることができる。
に於いて、グランドプレーン9と低域用放射素子2を第
1の誘電体6を介し対向させて設置することで構成され
るマイクロストリップアンテナの低域用放射素子2の内
部領域に方形の切り込み窓を2個配置する。この切り込
み窓を配置することにより、共振周波数の低下かつ共振
周波数の異なる放射素子を配置するスペースを確保する
ことが可能になる。第3図は第1の誘電体6及び第2の
誘電体7の厚みをhとし、自由空間中の波長をλとする
と、h/λ=0.01前後、アスペクトレシオが1.5で、かつ
比誘電率εΥ=2.55の時、低域用放射素子2の長辺であ
るaの寸法に対し直交して2等分したと想定し、2等分
された方形パッチの中心から切り込み窓の寸法を変化さ
せていった時の共振周波数の偏移を切り込み窓のない場
合の低域用放射素子の共振周波数f0規格化し表したもの
である。この図より低域用放射素子の短辺をbとし、切
り込み窓になっている方形の一辺の寸法をs0とすると、
s0/b=0.45の時の共振周波数は切り込み窓がない時に比
べて約25%低くなっていることがわかる。またこの切り
込み窓の領域内に高域用放射素子3または中域用放射素
子4を配置しているため、アンテナ本体の小形化が達成
できる。第1図(A)に於いて、低域用放射素子2の内
部領域に切り込み窓が2個配置されており、更に各々の
切り込み窓の領域内に低域用放射素子2の端からアンテ
ナ特性に寄与しないようにある程度離して1個づつ高域
用放射素子3を配置する。この時2個の高域用放射素子
3に於いて、低域用放射素子2が電気的に短絡面となる
部分に短絡スタブ5を設置することにより、高域用放射
素子3の交差偏波成分が抑制される。次にグランドプレ
ーン9に低域用放射素子2が電気的に短絡面となる部分
に平行になるように励振用スロット8を2個配置する。
更に、グランドプレーン9とスロット給電用マイクロス
トリップライン1bを第2の誘電体7を介し励振用スロッ
ト8と直交するように対向させて設置することにより、
高域用放射素子3がスロットを介して給電用マイクロス
トリップライン1bと電磁結合により給電される。このよ
うにして各々独立して給電することにより、2周波共用
化が実現される。この時高域用放射素子3の放射素子間
の中心間距離はλ(λ:実効波長)より小さいため、ア
レーアンテナを設計する際、重要な課題となるグレイテ
ィングローブの抑制が実現できる。
に切り込み窓が2個配置されており、更に各々の切り込
み窓の領域内に低域用放射素子2の端からアンテナ特性
に寄与しないようにある程度離して1個づつ高域用放射
素子3と中域用放射素子4を配置する。ここで中域用放
射素子4では、銅板(または銅箔)10によりグランドプ
レーン9へ電気的手段、例えば半田付けで短絡すること
により、インダクタンスが装荷されるため、共振周波数
を低下させることが可能である。更に短絡導体10の幅寸
法を制御することによって、インダクタンスの装荷量が
可変となり、容易に所望の共振周波数を得ることができ
るものである。またスロット給電が行われる高域用放射
素子3には短絡スタブ5が配置されるが、同軸給電が行
われる中域用放射素子4には短絡スタブ5を配置しな
い。これは中域用放射素子4では既にグランドプレーン
9と短絡されており、更に短絡スタブ5を配置した場
合、アンテナ特性を劣化させるからである。このように
して各々独立して給電することにより、3周波共用化と
なる。第1図(A)、第1図(B)に於いて、グランド
プレーン9とスロット給電用マイクロストリップライン
1bを第2の誘電体7を介して設置する際、グランドプレ
ーン9と第2の誘電体7を完全に密着させる必要があ
る。例えば密着方法としては、接着剤、絶縁物による圧
着、低域用放射素子2の端からある程度離れたアンテナ
特性に寄与しない誘電体部分を貫通させたネジ止めによ
るものが考えられている。
に切り込み窓が2個配置されており、更に各々の切り込
み窓の領域内に低域用放射素子2の端からアンテナ特性
に寄与しないようにある程度離して1個づつ高域用放射
素子3と中域用放射素子4を配置する。この時同軸給電
が行われる高域用放射素子3、中域用放射素子4の両方
とも銅板10によりグランドプレーン9へ短絡するため、
短絡スタブ5を配置しない。ここで各々の放射素子寸
法、短絡導体の幅寸法を制御することにより、容易に所
望の共振周波数を得ることができるものである。このよ
うにして各々独立して給電することにより、3周波共用
化となる。また第1図(C)は第1図(A)、第1図
(B)に対して第2の誘電体7を設置しないため、薄形
化を達成している。第4図(A)は第1図(A)、第4
図(B)は第1図(B)、第4図(C)は第1図(C)
に示した実施例において、各放射素子の放射パターン特
性を示している。
クロストリップライン1aにより共平面形のオフセット給
電を行っているが、その他に共平面形直結給電、同軸給
電が考えられる。
共用化アンテナの場合、グレイティングローブの抑制が
実現できるため、アレーアンテナの素子アンテナとして
使用することができ、3周波共用化アンテナの場合、広
範囲な周波数領域をカバーすることができるため、多周
波、特に周波数間隔を離して多周波を使用する無線通信
機のアンテナとして最適である。
1図(B)は本発明の第2の実施例の分解斜視図、第1
図(C)は本発明の第3の実施例の分解斜視図、第2図
は従来例の斜視図、第3図は低域用放射素子の内部領域
に切り込み窓の寸法を変化させた時の共振周波数の偏移
を示す説明図、第4図(A)は本発明の第1の実施例の
放射パターン特性図、第4図(B)は本発明の第2の実
施例の放射パターン特性図、第4図(C)は本発明の第
3の実施例の放射パターン特性図である。 1a……オフセット給電用マイクロストリップライン 1b……スロット給電用マイクロストリップライン 2……低域用放射素子 3……高域用放射素子 4……中域用放射素子 5……短絡スタブ 6……第1の誘電体 7……第2の誘電体 8……励振用スロット 9……グランドプレーン 10……短絡導体 11……同軸給電線 12……第1の放射素子 13……第2の放射素子 14……第3の放射素子 15……第2の給電系 F……給電点
Claims (2)
- 【請求項1】グランドプレーンと低域用放射素子を第1
の誘電体を介し対向させて設置することにより、マイク
ロストリップアンテナを構成し、前記マイクロストリッ
プアンテナの低域用放射素子の内部領域に切り込み窓を
複数個配置して高域用放射素子を複数個形成するととも
に、前記グランドプレーンに前記高域用放射素子のそれ
ぞれに対応した励振用スロットを設け、第2の誘電体を
介して前記グランドプレーンと対向する位置に給電用マ
イクロストリップラインを設けて前記高域用放射素子へ
の給電を可能としたことを特徴とする多周波共用平面ア
ンテナ。 - 【請求項2】グランドプレーンと低域用放射素子を第1
の誘電体を介し対向させて設置することにより、マイク
ロストリップアンテナを構成し、前記マイクロストリッ
プアンテナの低域用放射素子の内部領域に切り込み窓を
配置して、少なくとも1つの高域用放射素子と少なくと
も1つの中域用放射素子を形成するとともに、前記グラ
ンドプレーンに前記放射素子の少なくとも1つに対応し
た位置に短絡導体を設け、該短絡導体を配置した前記放
射素子に対しては同軸給電を行い、該短絡導体の形状を
制御することにより共振周波数を可変することができる
ことを特徴とする多周波共用平面アンテナ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2069285A JP2631410B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 多周波共用平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2069285A JP2631410B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 多周波共用平面アンテナ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03270304A JPH03270304A (ja) | 1991-12-02 |
JP2631410B2 true JP2631410B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=13398190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2069285A Expired - Lifetime JP2631410B2 (ja) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | 多周波共用平面アンテナ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2631410B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019198666A1 (ja) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アンテナ装置 |
JPWO2022185855A1 (ja) * | 2021-03-05 | 2022-09-09 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01189208A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-28 | Sony Corp | マイクロストリップアンテナ |
-
1990
- 1990-03-19 JP JP2069285A patent/JP2631410B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03270304A (ja) | 1991-12-02 |
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