JP2693045B2 - スロット給電型マイクロストリップアンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車などの移
動体に搭載可能なスロット給電型マイクロストリップア
ンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１及び図１２に、実開平２−３５５
１４号公報に開示された従来例の多点給電型円偏波２周
波共用円環アンテナを示す。

【０００３】図１１及び図１２に示すように、裏面に接
地導体１１が形成された誘電体基板１０上に円環形状の
放射導体２が形成され、ここで、誘電体基板１０内に形
成され放射導体２の内径に等しい直径を有する円筒形状
の連結導体３によって上記放射導体２の内周縁端部の全
周と接地導体１１とが電気的に接続される。また、上記
放射導体２及び誘電体基板１０上に誘電体基板１２が形
成され、この誘電体基板１２上に放射導体２と同軸で円
形状の放射導体１が形成される。さらに、給電用同軸ケ
ーブル２０の中心導体２１が、誘電体基板１０と誘電体
基板１２を貫通する給電線２３を介して放射導体１の中
心Ｏから放射方向にずれた位置の放射導体１に電気的に
接続され、同軸ケーブル２０の接地導体２２が接地導体
１１に電気的に接続される。また、給電用同軸ケーブル
３０の中心導体３１が、誘電体基板１０を貫通する給電
線３３を介して放射導体２に電気的に接続され、同軸ケ
ーブル３０の接地導体３２が接地導体１１に電気的に接
続される。

【０００４】以上のように形成することによって、放射
導体１と放射導体２によって円形パッチアンテナを形成
し、放射導体２と接地導体１１によって円環パッチアン
テナを形成することができる。ここで、同軸ケーブル２
０を介して給電することにより円形パッチアンテナを励
振することができ、また、同軸ケーブル３０を介して給
電することによって円環パッチアンテナを励振すること
ができる。この従来例の２周波共用円環アンテナにおい
て、放射導体１の半径と誘電体基板１２の誘電率と厚さ
によって決定される円形パッチアンテナの共振周波数
と、放射導体２の外径と内径と誘電体基板１０の誘電率
と厚さによって決定される円環パッチアンテナの共振周
波数とを異ならせることによって、上記円環アンテナを
２周波共用アンテナとして用いることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の２周波共用円環アンテナにおいては、誘電体基
板１０と誘電体基板１２を貫通する給電線２３と誘電体
基板１０を貫通する給電線３３を介して上記２つの各パ
ッチアンテナを励振しているために、各給電線２３，３
３と各パッチアンテナを分離することができず、このた
め、各パッチアンテナと各給電線を個別に最適設計する
ことができないという問題点があった。

【０００６】また、給電線２３，３３を用いた給電方式
を用いているので、各パッチアンテナの使用周波数であ
る共振周波数を準ミリ波帯以上の高い周波数帯に設計し
た場合、給電線２３，３３のリアクタンスが大きくな
り、これによって、各パッチアンテナと各同軸ケーブル
２０，３０との間のインピーダンス整合を行なうことが
むずかしくなるという問題点があった。

【０００７】本発明の第１の目的は以上の問題点を解決
し、誘電体基板、誘電体層又は空隙を介して各放射導体
層や接地導体層を積層することによって従来例に比較し
容易に形成することができ、しかも準ミリ波帯以上の高
い周波数に適用することができるマイクロストリップア
ンテナを提供することにある。

【０００８】本発明の第２の目的は以上の問題点を解決
し、誘電体基板、誘電体層又は空隙を介して各放射導体
層や接地導体層を積層することによって従来例に比較し
容易に形成することができ、また、給電線路と各アンテ
ナとを個別に最適に設計することができ、しかも準ミリ
波帯以上の高い周波数に適用することができる多周波共
用マイクロストリップアンテナを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のスロット給電型マイクロストリップアンテナは、環
形状の第１の放射導体と、上記第１の放射導体と対向し
て所定の間隔だけ離れて設けられる接地導体と、上記第
１の放射導体の内周縁端部と上記接地導体とを電気的に
接続する筒形状の連結導体と、上記接地導体を間に挟ん
で上記第１の放射導体と対向して上記接地導体から所定
の間隔だけ離れて設けられた少なくとも１つの第１の給
電線路と、上記第１の給電線路に交差するように上記連
結導体の外周面の外側の位置の上記接地導体に形成され
上記第１の給電線路と上記第１の放射導体とを電磁的に
結合するための少なくとも１つの第１のスロットとを備
えた少なくとも１つの第１のパッチアンテナと、上記第
１の放射導体を間に挟んで少なくとも上記連結導体の内
周面の内側の上記接地導体と対向して上記第１の放射導
体から所定の間隔だけ離れて設けられる第２の放射導体
と、上記第２の放射導体に最も近接して設けられかつ第
２のパッチアンテナにおいて接地導体として動作する上
記第１の放射導体と、上記第１の給電線路と同一の面上
に上記第１の給電線路から所定の距離だけ離れて設けら
れた少なくとも１つの第２の給電線路と、上記第２の給
電線路に交差するように上記連結導体の内周面の内側の
位置の上記接地導体に形成され上記第２の給電線路と上
記第２の放射導体とを電磁的に結合するための少なくと
も１つの第２のスロットとを備えた第２のパッチアンテ
ナとを備え、上記第１のスロットと上記第２のスロット
とを上記連結導体によって電磁的に遮蔽することによ
り、上記第１のパッチアンテナと上記第２のパッチアン
テナとを電気的に分離したことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２記載のスロット給電型マイ
クロストリップアンテナは、請求項１記載のスロット給
電型マイクロストリップアンテナにおいて、上記第１の
パッチアンテナと上記第２のパッチアンテナの少なくと
も１つは、１つの上記第１又は第２の給電線路と、１つ
の上記第１又は第２のスロットとを含む直線偏波アンテ
ナであることを特徴とする。

【００１１】さらに、請求項３記載のスロット給電型マ
イクロストリップアンテナは、請求項１記載のスロット
給電型マイクロストリップアンテナにおいて、上記第１
のパッチアンテナと上記第２のパッチアンテナの少なく
とも１つは、２つの上記第１又は第２の給電線路と、上
記第１又は第２の放射導体の中心を中心として互いに９
０度の角度の２つの位置にそれぞれ形成された２つの上
記第１又は第２のスロットとを含む円偏波アンテナであ
ることを特徴とする。

【００１２】またさらに、請求項４記載のスロット給電
型マイクロストリップアンテナは、請求項１、２又は３
記載のスロット給電型マイクロストリップアンテナにお
いて、上記第１のパッチアンテナの連結導体は、上記第
１のパッチアンテナの共振周波数の波長に比べて十分に
短い間隔で設けられた複数個のスルーホール導体である
ことを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項５記載のスロット給電型多
周波共用マイクロストリップアンテナは、請求項１、
２、３又は４記載のスロット給電型マイクロストリップ
アンテナにおいて、上記第１のパッチアンテナの共振周
波数と上記第２の共振周波数とが互いに異なるように設
定されたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記請求項１記載のスロット給電型マイクロス
トリップアンテナにおいて、上記第２のパッチアンテナ
に最も近接する上記第１の放射導体は、上記第２のパッ
チアンテナの接地導体として動作する。ここで、上記第
１のパッチアンテナの第１の給電線路に、上記第１のパ
ッチアンテナの共振周波数を有する第１の高周波信号を
入力したとき、上記第１の高周波信号の電磁波は上記第
１のスロットを介して上記第１の放射導体に放射されて
上記第１のパッチアンテナを励振し、これによって、上
記第１の高周波信号の電磁波は上記第１の放射導体の面
に垂直な方向であって上記第１のスロットから上記第１
の放射導体に向かう方向で自由空間に放射される。ま
た、上記第２のパッチアンテナの第２の給電線路に、上
記第２のパッチアンテナの共振周波数を有する第２の高
周波信号を入力したとき、上記第２の高周波信号の電磁
波は上記第２のスロットを介して上記第２の放射導体に
放射されて上記第２のパッチアンテナを励振し、これに
よって、上記第２の高周波信号の電磁波は上記第２の放
射導体の面に垂直な方向であって上記第２のスロットか
ら上記第２の放射導体に向かう方向で自由空間に放射さ
れる。

【００１５】上記第１と第２のスロット間が概ね接地電
位を有する上記連結導体によって遮蔽されて電気的に分
離され、これによって上記第１と第２のパッチアンテナ
を電気的に分離することができるとともに、従来例の２
周波共用円環アンテナのように給電線２３，３３を用い
ず、上記第１と第２のパッチアンテナが上記第１と第２
の給電線路と上記第１と第２のスロットを用いて上記第
１と第２の放射導体の励振を行う構造を有しているの
で、上記第１と第２のパッチアンテナの給電線路と放射
導体とを個別に最適設計することができるとともに、準
ミリ波帯以上の高い周波数帯においても適用することが
できる。また、公知の積層による形成方法により従来例
に比較し容易に製造することができ、これによって製造
コストを従来例に比較し低下させることができる。さら
に、上記第１と第２のスロット間が概ね接地電位を有す
る上記連結導体によって遮蔽され、これによって上記第
１と第２のパッチアンテナを電気的に分離しているの
で、良好なアイソレーション特性を有するマイクロスト
リップアンテナを実現することができる。

【００１６】また、請求項２記載のスロット給電型マイ
クロストリップアンテナにおいては、好ましくは、請求
項１記載のスロット給電型マイクロストリップアンテナ
において、上記第１のパッチアンテナと上記第２のパッ
チアンテナの少なくとも１つは、１つの上記第１又は第
２の給電線路と、１つの上記第１又は第２のスロットと
を含む直線偏波アンテナである。

【００１７】さらに、請求項３記載のスロット給電型マ
イクロストリップアンテナにおいては、好ましくは、請
求項１記載のスロット給電型マイクロストリップアンテ
ナにおいて、上記第１のパッチアンテナと上記第２のパ
ッチアンテナの少なくとも１つは、２つの上記第１又は
第２の給電線路と、上記第１又は第２の放射導体の中心
を中心として互いに９０度の角度の２つの位置にそれぞ
れ形成された２つの上記第１又は第２のスロットとを含
む円偏波アンテナである。

【００１８】またさらに、請求項４記載のスロット給電
型マイクロストリップアンテナにおいては、好ましく
は、請求項１、２又は３記載のスロット給電型マイクロ
ストリップアンテナにおいて、上記第１のパッチアンテ
ナの連結導体は、上記第１のパッチアンテナの共振周波
数の波長に比べて十分に短い間隔で設けられた複数個の
スルーホール導体である。

【００１９】さらに、請求項５記載のスロット給電型マ
イクロストリップアンテナにおいては、好ましくは、請
求項１、２、３又は４記載のスロット給電型マイクロス
トリップアンテナにおいて、上記第１のパッチアンテナ
の共振周波数と上記第２の共振周波数とが互いに異なる
ように設定される。また、上述のように、上記第１と第
２のパッチアンテナが電気的に分離されているので、良
好なアイソレーション特性を有するスロット給電型多周
波共用マイクロストリップアンテナを従来例に比較し容
易に実現することができる。

【００２０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明による実施例に
ついて説明する。

【００２１】＜第１の実施例＞図１は、本発明に係る第
１の実施例のスロット給電型直線偏波２周波共用マイク
ロストリップアンテナの平面図であり、図２は、図１の
Ａ−Ａ’線についての縦断面図である。図１及び図２に
おいて、図１１及び図１２と同様のものについては同一
の符号を付している。

【００２２】この第１の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナは、従来例の２周波共用円環アンテナ
のように給電線２３，３３を用いず、当該２周波共用マ
イクロストリップアンテナを構成する各パッチアンテナ
がそれぞれマイクロストリップ線路６１，６２と矩形ス
ロット４１，４２を用いて放射導体１，２の励振を行う
構造を有するとともに、各矩形スロット４１，４２間を
概ね接地電位を有する連結導体３によって遮蔽し、これ
によって各パッチアンテナを電気的に分離したことを特
徴としている。

【００２３】図１及び図２に示すように、裏面に接地導
体１１が形成された誘電体基板１０上に円環形状の放射
導体２が形成され、ここで、誘電体基板１０内に形成さ
れ放射導体２の内径に等しい直径を有する円筒形状の連
結導体３によって上記放射導体２の内周縁端部の全周と
接地導体１１とが電気的に接続される。また、上記放射
導体２及び誘電体基板１０上に誘電体基板１２が形成さ
れ、この誘電体基板１２上に放射導体２と同軸で放射導
体２の外径よりも短い直径を有する円形の放射導体１が
形成される。

【００２４】さらに、上記接地導体１１に、放射導体１
の中心Ｏから放射方向に対して垂直な方向の長手の辺を
有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩形スロット４
１が、上記連結導体３の中心Ｏとその円筒内面との間の
円筒内部であって上記放射導体１の直下の位置に形成さ
れる。また、上記接地導体１１に、放射導体２の中心Ｏ
から放射方向に対して垂直な方向の長手の辺を有し接地
導体１１の厚さ方向に貫通する矩形スロット４２が、上
記連結導体３の円筒外周面の外側であって放射導体２の
直下の位置に形成される。なお、放射導体１と放射導体
２と接地導体１１の各面は互いに平行となるように形成
される。

【００２５】上記接地導体１１が形成された誘電体基板
１０の裏面全面上に、誘電体基板１３が形成される。さ
らに、当該誘電体基板１３上に、マイクロストリップ導
体５１が、その長手方向が放射導体１の中心Ｏからの一
放射方向と平行となり、かつマイクロストリップ導体５
１が矩形スロット４１の長手方向と直交し、インピーダ
ンス整合のため上記中心Ｏと矩形スロット４１との間の
位置にあるその終端部５１ｔが矩形スロット４１との交
差点５１ｃから１／４λｇだけ上記中心Ｏに向かう方向
に突出するように形成される。これによって、マイクロ
ストリップ導体５１と接地導体１１によって給電用マイ
クロストリップ線路６１を構成する。なお、λｇはマイ
クロストリップ線路６１の管内波長であり、マイクロス
トリップ導体５１の上記突出長は後述する実施例におい
ても同様に設定される。さらにまた、誘電体基板１３上
に、マイクロストリップ導体５２が、その長手方向が放
射導体１の中心Ｏからの一放射方向及び上記マイクロス
トリップ導体５１の長手方向と平行となり、かつマイク
ロストリップ導体５２が矩形スロット４２の長手方向と
直交し、上記連結導体３の外周面と矩形スロット４２と
の間の位置にあるその終端部５２ｔが矩形スロット４２
との交差点５２ｃから１／４λｇだけ上記中心Ｏに向か
う方向に突出するように形成される。これによって、マ
イクロストリップ導体５２と接地導体１１によって給電
用マイクロストリップ線路６２を構成する。なお、λｇ
はマイクロストリップ線路６２の管内波長である。ま
た、上記矩形スロット４１は従来の給電線２３の代わり
に、マイクロストリップ線路６１と放射導体１とを電磁
的に結合するために設けられ、上記矩形スロット４２は
従来の給電線３３の代わりに、マイクロストリップ線路
６２と放射導体１とを電磁的に結合するために設けられ
る。

【００２６】以上のように形成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、放射導体１と接地導体として動作
する放射導体２とによって直線偏波円形パッチアンテナ
を構成し、また、放射導体２と接地導体１１とによって
直線偏波円環パッチアンテナを構成している。ここで、
円形パッチアンテナの共振周波数は、公知の通り放射導
体１の半径と誘電体基板１２の誘電率と厚さによって決
定され、また、円環パッチアンテナの共振周波数は、公
知の通り放射導体２の半径と誘電体基板１０の誘電率と
厚さによって決定されるが、本実施例においては、円形
パッチアンテナの共振周波数（以下、第１の共振周波数
という。）と、円環パッチアンテナの共振周波数（以
下、第２の共振周波数という。）とが互いに異なるよう
に設定される。

【００２７】以上のように構成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、第１の共振周波数のマイクロ波信
号を上記マイクロストリップ線路６１を介して入力した
とき、当該マイクロ波信号の電磁波が矩形スロット４１
と誘電体基板１０，１２を介して放射導体１に対して放
射され、これによって、上記円形パッチアンテナが励振
され、直線偏波の上記電磁波が放射導体１の面に対して
垂直な方向でかつ矩形スロット４１から放射導体１に向
かう方向で自由空間に放射される。また、第２の共振周
波数のマイクロ波信号を上記マイクロストリップ線路６
２を介して入力したとき、当該マイクロ波信号の電磁波
が矩形スロット４２と誘電体基板１０を介して放射導体
２に対して放射され、これによって、上記円環パッチア
ンテナが励振され、直線偏波の上記電磁波が放射導体２
の面に対して垂直な方向でかつ矩形スロット４２から放
射導体２に向かう方向で自由空間に放射される。ここ
で、上述のように、上記円形パッチアンテナの共振周波
数と上記円環パッチアンテナの共振周波数が互いに異な
るように設定され、また、各矩形スロット４１，４２間
が概ね接地電位を有する連結導体３によって遮蔽されて
電気的に分離され、これによって各パッチアンテナが電
気的に分離されているので、当該マイクロストリップア
ンテナを互いに異なる２周波において使用することがで
きる。

【００２８】この第１の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナにおいては、従来例の２周波共用円環
アンテナのように給電線２３，３３を用いず、各パッチ
アンテナがそれぞれマイクロストリップ線路６１，６２
と矩形スロット４１，４２を用いて放射導体１，２の励
振を行う構造を有しているので、各パッチアンテナの給
電線路と放射導体とを個別に最適設計することができる
とともに、準ミリ波帯以上の高い周波数帯においても適
用することができる。また、公知の積層による形成方法
により従来例に比較し容易に製造することができ、これ
によって製造コストを従来例に比較し低下させることが
できる。さらに、各矩形スロット４１，４２間が概ね接
地電位を有する連結導体３によって遮蔽され、これによ
って各パッチアンテナが電気的に分離されているので、
良好なアイソレーション特性を有する２周波共用マイク
ロストリップアンテナを実現することができる。

【００２９】＜第２の実施例＞図３は、本発明に係る第
２の実施例のスロット給電型直線偏波３周波共用マイク
ロストリップアンテナの平面図であり、図４は、図３の
Ｂ−Ｂ’線についての縦断面図である。図３及び図４に
おいて図１と図２のものと同様のものについては同一の
符号を付している。

【００３０】この第２の実施例の３周波共用マイクロス
トリップアンテナは、第１の実施例の２周波共用マイク
ロストリップアンテナに比較し、放射導体１と接地導体
１１との間に、２つの円環パッチアンテナを形成し、各
円環パッチアンテナを第１の実施例と同様に、矩形スロ
ット４２，４３とマイクロストリップ線路６２，６３を
用いて励振したことを特徴としている。

【００３１】図３及び図４に示すように、裏面に接地導
体１１が形成された誘電体基板１０上に円環形状の放射
導体２ｂが形成され、ここで、誘電体基板１０内に形成
され放射導体２ｂの内径に等しい直径を有する円筒形状
の連結導体３ｂによって上記放射導体２ｂの内周縁端部
の全周と接地導体１１とが電気的に接続される。また、
上記放射導体２ｂ及び誘電体基板１０上に誘電体基板１
２ｂが形成され、この誘電体基板１２ｂ上に、放射導体
２ｂの外径よりも短い外径を有する円環形状の放射導体
２ａが放射導体２ｂと同軸で形成される。ここで、誘電
体基板１０及び誘電体基板１２ｂ内に形成され放射導体
２ａの内径に等しい直径を有する円筒形状の連結導体３
ａによって上記放射導体２ａの内周縁端部の全周と接地
導体１１とが電気的に接続される。さらに、上記放射導
体２ａ及び誘電体基板１２ｂ上に放射導体２ａ，２ｂと
同軸で放射導体２ａの外径よりも短い直径を有する円形
状の放射導体１が形成される。

【００３２】またさらに、上記接地導体１１に、放射導
体１の中心Ｏから放射方向に対して垂直な方向の長手の
辺を有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩形スロッ
ト４１が、上記連結導体３ａの中心Ｏとその円筒内面と
の間の円筒内部であって上記放射導体１の直下の位置に
形成される。また、上記接地導体１１に、放射導体２ａ
の中心Ｏから放射方向に対して垂直な方向の長手の辺を
有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩形スロット４
２が、上記連結導体３ａの円筒外周面と上記連結導体３
ｂの円筒内面との間であって矩形スロット４１の形成位
置から上記中心Ｏを中心として図３の上方から見て右回
りの方向に概ね９０度だけ回転された放射導体２ａの直
下の位置に形成される。さらに、上記接地導体１１に、
放射導体２ｂの中心Ｏから放射方向に対して垂直な方向
の長手の辺を有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩
形スロット４３が、上記連結導体３ｂの円筒外周面の外
側であって矩形スロット４１の形成位置から上記中心Ｏ
を中心として図３の上方から見て左回りの方向に概ね９
０度だけ回転された放射導体２ｂの直下の位置に形成さ
れる。なお、放射導体１と放射導体２ａ，２ｂと接地導
体１１の各面は互いに平行となるように形成される。

【００３３】上記接地導体１１が形成された誘電体基板
１０の裏面全面上に、誘電体基板１３が形成される。さ
らに、当該誘電体基板１３上に、マイクロストリップ導
体５１が、その長手方向が放射導体１の中心Ｏからの一
放射方向と平行となり、かつマイクロストリップ導体５
１が矩形スロット４１の長手方向と直交し、その終端部
５１ｔが矩形スロット４１から上記中心Ｏに向かう方向
に突出するように形成される。これによって、マイクロ
ストリップ導体５１と接地導体１１によって給電用マイ
クロストリップ線路６１を構成する。また、誘電体基板
１３上に、マイクロストリップ導体５２が、その長手方
向が放射導体１の中心Ｏから放射方向と平行となり、か
つマイクロストリップ導体５２が矩形スロット４２の長
手方向と直交し、その終端部５２ｔが矩形スロット４２
から上記中心Ｏに向かう方向に突出するように形成され
る。これによって、マイクロストリップ導体５２と接地
導体１１によって給電用マイクロストリップ線路６２を
構成する。さらに、誘電体基板１３上に、マイクロスト
リップ導体５３が、その長手方向が放射導体１の中心Ｏ
からの一放射方向と平行となり、かつマイクロストリッ
プ導体５３が矩形スロット４３の長手方向と直交し、そ
の終端部５３ｔが矩形スロット４３から上記中心Ｏに向
かう方向に突出するように形成される。これによって、
マイクロストリップ導体５３と接地導体１１によって給
電用マイクロストリップ線路６３を構成する。

【００３４】以上のように形成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、放射導体１と接地導体として動作
する放射導体２ａとによって直線偏波円形パッチアンテ
ナを構成し、また、放射導体２ａと接地導体として動作
する放射導体２ｂとによって直線偏波第１の円環パッチ
アンテナを構成し、さらに、放射導体２ｂと接地導体１
１とによって直線偏波第２の円環パッチアンテナを構成
している。ここで、円形パッチアンテナの共振周波数
は、公知の通り放射導体１の半径と誘電体基板１２ａの
誘電率と厚さによって決定され、また、第１の円環パッ
チアンテナの共振周波数は、公知の通り放射導体２ａの
外径と内径と誘電体基板１２ｂの誘電率と厚さによって
決定され、さらに、第２の円環パッチアンテナの共振周
波数は、公知の通り放射導体２ｂの外径と内径と誘電体
基板１０の誘電率と厚さによって決定されるが、本実施
例においては、円形パッチアンテナの共振周波数（以
下、第１の共振周波数という。）と、第１の円環パッチ
アンテナの共振周波数（以下、第２の共振周波数とい
う。）と、第２の円環パッチアンテナの共振周波数（以
下、第３の共振周波数という。）とが互いに異なるよう
に設定される。

【００３５】以上のように構成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、第１の共振周波数のマイクロ波信
号を上記マイクロストリップ線路６１を介して入力した
とき、当該マイクロ波信号の電磁波が矩形スロット４１
と誘電体基板１０，１２ａ，１２ｂとを介して放射導体
１に対して放射され、これによって、上記円形パッチア
ンテナが励振され、直線偏波の上記電磁波が放射導体１
の面に対して垂直な方向でかつ矩形スロット４１から放
射導体１に向かう方向で自由空間に放射される。また、
第２の共振周波数のマイクロ波信号を上記マイクロスト
リップ線路６２を介して入力したとき、当該マイクロ波
信号の電磁波が矩形スロット４２と誘電体基板１０，１
２ｂとを介して放射導体２ａに対して放射され、これに
よって、上記第１の円環パッチアンテナが励振され、直
線偏波の上記電磁波が放射導体２ａの面に対して垂直な
方向でかつ矩形スロット４２から放射導体２ａに向かう
方向で自由空間に放射される。さらに、第３の共振周波
数のマイクロ波信号を上記マイクロストリップ線路６３
を介して入力したとき、当該マイクロ波信号の電磁波が
矩形スロット４３と誘電体基板１０を介して放射導体２
ｂに対して放射され、これによって、上記第２の円環パ
ッチアンテナが励振され、直線偏波の上記電磁波が放射
導体２ｂの面に対して垂直な方向でかつ矩形スロット４
３から放射導体２ｂに向かう方向で自由空間に放射され
る。

【００３６】ここで、上述のように、上記円形パッチア
ンテナと上記第１と第２の円環パッチアンテナの各共振
周波数が互いに異なるように設定され、また、各矩形ス
ロット４１，４２，４３間がそれぞれ概ね接地電位を有
する連結導体３ａ，３ｂによって遮蔽されて電気的に分
離され、これによって各パッチアンテナが電気的に分離
されているので、当該マイクロストリップアンテナを互
いに異なる３周波において使用することができる。

【００３７】この第２の実施例の３周波共用マイクロス
トリップアンテナは、３つの異なる周波数で使用するこ
とができることを除いて、第１の実施例の２周波共用マ
イクロストリップアンテナと同様の利点を有する。

【００３８】＜第３の実施例＞図５は、本発明に係る第
３の実施例のスロット給電型２周波共用マイクロストリ
ップアンテナの平面図であり、図６は、図５のＣ−Ｃ’
線についての縦断面図である。図５及び図６において、
図１乃至図４と同様のものについては同一の符号を付し
ている。

【００３９】この第３の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナは、第１の実施例の２周波共用マイク
ロストリップアンテナに比較し、接地導体１１に円環ス
ロット７１を形成して直線偏波円形パッチアンテナを構
成し、また、上記中心Ｏを中心として互いに９０度の角
度の２つの位置にそれぞれ２つの矩形スロット４１ａ，
４１ｂを形成して円偏波円環パッチアンテナを構成し、
さらに、上記各パッチアンテナに給電する給電線路とし
てトリプレート線路８１，８２ａ，８２ｂを用いたこと
を特徴としている。

【００４０】図５及び図６に示すように、裏面に接地導
体１１が形成された誘電体基板１０上に円環形状の放射
導体２が形成され、ここで、誘電体基板１０内に形成さ
れ放射導体２の内径に等しい直径を有する円筒形状の連
結導体３によって上記放射導体２の内周縁端部の全周と
接地導体１１とが電気的に接続される。また、上記放射
導体２及び誘電体基板１０上に誘電体基板１２が形成さ
れ、この誘電体基板１２上に放射導体２と同軸で放射導
体２の外径よりも短い直径を有する円形の放射導体１が
形成される。

【００４１】さらに、上記接地導体１１に、連結導体３
の内径よりも短い外径と内径を有し接地導体１１の厚さ
方向に貫通する円環形状の円環スロット７１が、上記連
結導体３及び放射導体１，２と同軸となるように、上記
放射導体１の直下の位置に形成される。また、上記接地
導体１１に、放射導体２の中心Ｏからの一放射方向に対
して垂直な方向の長手の辺を有し接地導体１１の厚さ方
向に貫通する矩形スロット４１ａが、上記連結導体３の
円筒外周面の外側であって放射導体２の直下の位置に形
成される。さらに、上記接地導体１１に、放射導体２の
中心Ｏからの一放射方向に対して垂直な方向の長手の辺
を有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩形スロット
４１ｂが、上記連結導体３の円筒外周面の外側であって
矩形スロット４１ａの形成位置から上記中心Ｏを中心と
して図５の上方から見て右回りの方向に概ね９０度だけ
回転された放射導体２の直下の位置に形成される。

【００４２】上記接地導体１１が形成された誘電体基板
１０の裏面全面上に、誘電体基板１３が形成される。ま
た、誘電体基板１３上に、マイクロストリップ導体５２
ａが、その長手方向が放射導体１の中心Ｏからの一放射
方向と平行となり、かつマイクロストリップ導体５２ａ
が矩形スロット４１ａの長手方向と直交し、上記連結導
体３の外周面と矩形スロット４２との間の位置にあるそ
の終端部５２ａｔが矩形スロット４１ａから上記中心Ｏ
に向かう方向に突出するように形成される。さらに、誘
電体基板１３上に、マイクロストリップ導体５２ｂが、
その長手方向が放射導体１の中心Ｏからの一放射方向と
平行となり、かつマイクロストリップ導体５２ｂが矩形
スロット４１ｂの長手方向と直交し、上記連結導体３の
外周面と矩形スロット４１ｂとの間の位置にあるその終
端部５２ｂｔが矩形スロット４１ｂから上記中心Ｏに向
かう方向に突出するように形成される。またさらに、誘
電体基板１３上に、マイクロストリップ導体５１が、そ
の長手方向が放射導体１の中心Ｏからの一放射方向及び
マイクロストリップ導体５２ｂの長手方向と平行とな
り、かつマイクロストリップ導体５１が円環スロット７
１の接線方向と直交し、また、上記中心Ｏを中心として
マイクロストリップ導体５２ｂに対して対称の位置に延
在し、さらに、インピーダンス整合のためその終端部５
１ｔが円環スロット７１から１／４λｇだけ上記中心Ｏ
に向かう方向に突出するように形成される。なお、λｇ
は後述するトリプレート線路８１の管内波長であり、マ
イクロストリップ導体５１の上記突出長は後述する実施
例においても同様に設定される。

【００４３】また、マイクロストリップ導体５１，５２
ａ，５２ｂが形成された誘電体基板１３の裏面全面上に
誘電体基板１４が形成され、さらに、上記誘電体基板１
４の裏面全面上に接地導体１５が形成される。なお、放
射導体１，２と接地導体１１，１５の各面は互いに平行
となるように形成される。マイクロストリップ導体５２
ａと接地導体１１，１５によって給電用トリプレート線
路８２ａを構成する。また、マイクロストリップ導体５
２ｂと接地導体１１，１５によって給電用トリプレート
線路８２ｂを構成する。さらに、マイクロストリップ導
体５１と接地導体１１，１５によって給電用トリプレー
ト線路８１を構成する。

【００４４】以上のように形成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、放射導体１と接地導体として動作
する放射導体２とによって直線偏波円形パッチアンテナ
を構成し、また、放射導体２と接地導体１１とによって
円偏波円環パッチアンテナを構成している。ここで、円
形パッチアンテナの共振周波数は、公知の通り放射導体
１の半径と誘電体基板１０，１２の各誘電率と各厚さに
よって決定され、また、円環パッチアンテナの共振周波
数は、公知の通り放射導体２の外径と内径と誘電体基板
１０の誘電率と厚さによって決定されるが、本実施例に
おいては、円形パッチアンテナの共振周波数（以下、第
１の共振周波数という。）と、円環パッチアンテナの共
振周波数（以下、第２の共振周波数という。）とが互い
に異なるように設定される。

【００４５】以上のように構成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、第１の共振周波数のマイクロ波信
号を上記トリプレート線路８１を介して入力したとき、
当該マイクロ波信号の電磁波が円環スロット７１と誘電
体基板１０，１２を介して放射導体１に対して給電さ
れ、これによって、上記円形パッチアンテナが励振さ
れ、直線偏波の上記電磁波が放射導体１の面に対して垂
直な方向でかつ円環スロット７１から放射導体１に向か
う方向で自由空間に放射される。また、それぞれ同一の
第２の共振周波数を有しかつ互いに９０度の位相差を有
する２つのマイクロ波信号をそれぞれ、上記トリプレー
ト線路８２ａ，８２ｂを介して入力したとき、当該マイ
クロ波信号の電磁波が矩形スロット４１ａ，４１ｂと誘
電体基板１０を介して放射導体２に対して給電され、こ
れによって、上記円環パッチアンテナが励振され、円偏
波の上記電磁波が放射導体２の面に対して垂直な方向で
かつ矩形スロット４１ａ，４１ｂから放射導体２に向か
う方向で自由空間に放射される。ここで、上述のよう
に、上記円形パッチアンテナの共振周波数と上記円環パ
ッチアンテナの共振周波数が互いに異なるように設定さ
れ、また、円環スロット７１と各矩形スロット４１ａ，
４１ｂとの間が概ね接地電位を有する連結導体３によっ
て遮蔽されて電気的に分離され、これによって各パッチ
アンテナが電気的に分離されているので、当該マイクロ
ストリップアンテナを互いに異なる２周波において使用
することができる。

【００４６】この第３の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナは、上記第１と第３の実施例のマイク
ロストリップアンテナと同様の利点を有するとともに、
互いに周波数が異なる直線偏波と円偏波の２つの電磁波
を同時に放射することができるという特有の利点を有す
る。また、給電用線路としてトリプレート線路８１，８
２ａ，８２ｂを用いているので、各マイクロストリップ
導体５１，５２ａ，５２ｂと接地導体１１との間を伝送
線路として伝搬するマイクロ波信号が当該マイクロスト
リップアンテナの外部に漏えいすることを防止すること
ができる。

【００４７】＜第４の実施例＞図７は、本発明に係る第
４の実施例のスロット給電型円偏波２周波共用マイクロ
ストリップアンテナの平面図であり、図８は、図７のＤ
−Ｄ’線についての縦断面図である。図７と図８におい
て図１乃至図６と同様のものについては同一の符号を付
している。

【００４８】この第４の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナは、第１の実施例の２周波共用マイク
ロストリップアンテナに比較し、接地導体１１に円環ス
ロット７１を形成しかつ上記中心Ｏを中心として互いに
９０度の角度の２つの位置にそれぞれ２つのマイクロス
トリップ線路を形成して円偏波円形パッチアンテナを構
成し、また、上記中心Ｏを中心として互いに９０度の角
度の２つの位置にそれぞれ２つの矩形スロット４１ａ，
４１ｂを形成して円偏波円環パッチアンテナを構成した
ことを特徴としている。

【００４９】図７及び図８に示すように、裏面に接地導
体１１が形成された誘電体基板１０上に円環形状の放射
導体２が形成される。上記放射導体２の中心Ｏを中心と
して互いに３０度の角度だけ離れた放射導体２の内周縁
端部上の計１２か所の位置にそれぞれ、誘電体基板１０
をその面に垂直な方向で貫通する円柱形状のスルーホー
ル８０ｈが形成され、各スルーホール８０ｈにそれぞれ
スルーホール導体８０ｃが充填される。これによって、
上記放射導体２の内周縁端部の全周が各スルーホール導
体８０ｃを介して接地導体１１に電気的に接続される。
ここで、各スルーホール８０ｈ間の間隔は、当該マイク
ロストリップアンテナの共振周波数の波長に比べて十分
に短いように設定される。このように各スルーホール８
０ｈを形成し、各スルーホール８０ｈにそれぞれ放射導
体２と設置導体１１とを接続するための各スルーホール
導体８０ｃを形成することによって、公知の通り第１乃
至第３の実施例の円筒形状の連結導体３，３ａ，３ｂを
形成したのと同様の効果を得ることができる。従って、
各スルーホール導体８０ｃによって疑似的な円筒形状の
連結導体を形成することができ、以下、各スルーホール
導体８０ｃが形成する疑似的な円筒の外周面を疑似円筒
外周面といい、疑似的な円筒の内面を疑似円筒内周面と
いう。

【００５０】また、上記放射導体２及び誘電体基板１０
上に誘電体基板１２が形成され、この誘電体基板１２上
に放射導体２と同軸で放射導体２の外径よりも短い直径
を有する円形状の放射導体１が形成される。なお、放射
導体１，２と接地導体１１の各面は互いに平行となるよ
うに形成される。

【００５１】さらに、上記接地導体１１に、放射導体２
の内径よりも短い外径と内径を有し接地導体１１の厚さ
方向に貫通する円環形状の円環スロット７１が、上記放
射導体１，２と同軸となるように、上記放射導体１の直
下の位置に形成される。また、上記接地導体１１に、放
射導体２の中心Ｏからの一放射方向に対して垂直な方向
の長手の辺を有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩
形スロット４１ａが、上記各スルーホール導体８０ｃの
疑似円筒外周面の外側であって放射導体２の直下の位置
に形成される。さらに、上記接地導体１１に、放射導体
２の中心Ｏからの一放射方向に対して垂直な方向の長手
の辺を有し接地導体１１の厚さ方向に貫通する矩形スロ
ット４１ｂが、上記各スルーホール導体８０ｃの疑似円
筒外周面の外側であって矩形スロット４１ａの形成位置
から上記中心Ｏを中心として図５の上方から見て右回り
の方向に概ね９０度だけ回転された放射導体２の直下の
位置に形成される。

【００５２】上記誘電体基板１３上に、マイクロストリ
ップ導体５２ａが、その長手方向が放射導体１の中心Ｏ
からの一放射方向と平行となり、かつマイクロストリッ
プ導体５２ａが矩形スロット４１ａの長手方向と直交
し、上記各スルーホール導体８０ｃの疑似円筒外周面と
矩形スロット４２との間の位置にあるその終端部５２ａ
ｔが矩形スロット４１ａから上記中心Ｏに向かう方向に
突出するように形成される。これによって、マイクロス
トリップ導体５２ａと接地導体１１によって給電用マイ
クロストリップ線路６２ａを構成する。また、誘電体基
板１３上に、マイクロストリップ導体５２ｂが、その長
手方向が放射導体１の中心Ｏからの一放射方向と平行と
なり、かつマイクロストリップ導体５２ｂが矩形スロッ
ト４１ｂの長手方向と直交し、上記各スルーホール導体
８０ｃの疑似円筒外周面と矩形スロット４１ｂとの間の
位置にあるその終端部５２ｂｔが矩形スロット４１ｂか
ら上記中心Ｏに向かう方向に突出するように形成され
る。これによって、マイクロストリップ導体５２ｂと接
地導体１１によって給電用マイクロストリップ線路６２
ｂを構成する。

【００５３】さらに、誘電体基板１３上に、マイクロス
トリップ導体５１ａが、その長手方向が放射導体１の中
心Ｏからの一放射方向及びマイクロストリップ導体５２
ａの長手方向と平行となり、かつマイクロストリップ導
体５１ａが円環スロット７１の接線方向と直交し、ま
た、上記中心Ｏを中心としてマイクロストリップ導体５
２ａに対して対称の位置に延在し、さらに、インピーダ
ンス整合のためその終端部５１ａｔが円環スロット７１
から上記中心Ｏに向かう方向に突出するように形成され
る。これによって、マイクロストリップ導体５１ａと接
地導体１１によって給電用マイクロストリップ線路６１
ａを構成する。またさらに、誘電体基板１３上に、マイ
クロストリップ導体５１ｂが、その長手方向が放射導体
１の中心Ｏからの一放射方向及びマイクロストリップ導
体５２ｂの長手方向と平行となり、かつマイクロストリ
ップ導体５１ｂが円環スロット７１の接線方向と直交
し、また、上記中心Ｏを中心としてマイクロストリップ
導体５２ｂに対して対称の位置に延在し、さらに、イン
ピーダンス整合のためその終端部５１ｂｔが円環スロッ
ト７１から上記中心Ｏに向かう方向に突出するように形
成される。これによって、マイクロストリップ導体５１
ｂと接地導体１１によって給電用マイクロストリップ線
路６１ｂを構成する。

【００５４】以上のように形成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、放射導体１と接地導体として動作
する放射導体２とによって円偏波円形パッチアンテナを
構成し、また、放射導体２と接地導体１１とによって円
偏波円環パッチアンテナを構成している。ここで、円形
パッチアンテナの共振周波数は、公知の通り放射導体１
の半径と誘電体基板１２の誘電率と厚さによって決定さ
れ、また、円環パッチアンテナの共振周波数は、公知の
通り放射導体２の半径と誘電体基板１０の誘電率と厚さ
によって決定されるが、本実施例においては、円形パッ
チアンテナの共振周波数（以下、第１の共振周波数とい
う。）と、円環パッチアンテナの共振周波数（以下、第
２の共振周波数という。）とが互いに異なるように設定
される。

【００５５】以上のように構成されたマイクロストリッ
プアンテナにおいて、それぞれ同一の第１の共振周波数
を有しかつ互いに９０度の位相差を有する２つのマイク
ロ波信号をそれぞれ、上記マイクロストリップ線路６１
ａ，６１ｂを介して入力したとき、当該マイクロ波信号
の電磁波が円環スロット７１と誘電体基板１０を介して
放射導体２に対して放射され、これによって、上記円環
パッチアンテナが励振され、円偏波の上記電磁波が放射
導体２の面に対して垂直な方向でかつ円環スロット７１
から放射導体２に向かう方向で自由空間に放射される。
また、それぞれ同一の第２の共振周波数を有しかつ互い
に９０度の位相差を有する２つのマイクロ波信号をそれ
ぞれ、上記マイクロストリップ線路６２ａ，６２ｂを介
して入力したとき、当該マイクロ波信号の電磁波が矩形
スロット４１ａ，４１ｂと誘電体基板１０を介して放射
導体２に対して放射され、これによって、上記円環パッ
チアンテナが励振され、円偏波の上記電磁波が放射導体
２の面に対して垂直な方向でかつ矩形スロット４１ａ，
４１ｂから放射導体２に向かう方向で自由空間に放射さ
れる。ここで、上述のように、上記円形パッチアンテナ
の共振周波数と上記円環パッチアンテナの共振周波数が
互いに異なるように設定され、また、円環スロット７１
と各矩形スロット４１ａ，４１ｂとの間が概ね接地電位
を有する各スルーホール導体８０ｃによって遮蔽されて
電気的に分離され、これによって各パッチアンテナが電
気的に分離されているので、当該マイクロストリップア
ンテナを互いに異なる２周波において使用することがで
きる。

【００５６】この第４の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナは、上記第１と第３の実施例のマイク
ロストリップアンテナと同様の利点を有するとともに、
互いに周波数が異なる２つの円偏波の電磁波を同時に放
射することができるという特有の利点を有する。

【００５７】上記第４の実施例の２周波共用マイクロス
トリップアンテナの電気的特性を測定するため、当該マ
イクロストリップアンテナを試作した。この試作したマ
イクロストリップアンテナにおいて、放射導体１の半径
は２８．５ｍｍであり、放射導体２の外径は３７．０ｍ
ｍであって、その内径は１６．１ｍｍであり、各スルー
ホール導体８０ｃが形成する疑似的な円筒形状の連結導
体の外径は１６．１ｍｍであって、その内径は１５．１
ｍｍであり、各導体１，２，１１，５１ａ，５１ｂ，５
２ａ，５２ｂの厚さは１８μｍであり、各スルーホール
導体８０ｃの外径は１．０ｍｍであった。また、誘電体
基板１０の比誘電率は２．６であって、その厚さは３．
２ｍｍであり、誘電体基板１２の比誘電体は２．６であ
って、その厚さは３．２ｍｍであり、誘電体基板１３の
比誘電率は２．６であり、その厚さは３．２ｍｍであっ
た。さらに、円環スロット７１の外径は１５．０ｍｍで
あり、その内径は１３．０ｍｍであり、矩形スロット４
１ａ，４１ｂの各長さは３０．０ｍｍであり、その各幅
は２．０ｍｍであった。なお、各マイクロストリップ線
路６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂの特性インピーダン
スは５０Ωであり、各マイクロストリップ導体５１ａ，
５１ｂ，５２ａ，５２ｂの幅は４．４ｍｍであった。

【００５８】図９は、上記試作した第４の実施例の円偏
波２周波共用マイクロストリップアンテナの各パッチア
ンテナのマイクロストリップ線路６１ｂ，６２ａの各入
力端において測定された入力端反射係数Ｓ₁₁［ｄＢ］の
周波数特性１００，１１０を示すグラフであり、図１０
は、上記各パッチアンテナのマイクロストリップ線路６
１ｂ，６２ａの各入力端間において測定された各入力端
間のアイソレーション［ｄＢ］の周波数特性を示すグラ
フである。

【００５９】図９に図示した円形パッチアンテナの入力
端反射係数Ｓ₁₁の周波数特性１００から明らかなよう
に、円形パッチアンテナの共振周波数は約１．５４ＧＨ
ｚであり、電圧定在波比が２以下の帯域幅に対応する入
力端反射係数Ｓ₁₁が約−９．５ｄＢ以下の帯域幅（以
下、単に帯域幅という。）は当該共振周波数に対して約
２．１％であった。また、図９に図示した円環パッチア
ンテナの入力端反射係数Ｓ₁₁の周波数特性１１０から明
らかなように、円環パッチアンテナの共振周波数は約
１．６４ＧＨｚであり、上記帯域幅は当該共振周波数に
対して約５．１％であった。従って、各パッチアンテナ
において使用する２周波とも十分な共振特性が得られて
いる。

【００６０】図１０に図示したアイソレーションの周波
数特性から明らかなように、各パッチアンテナのマイク
ロストリップ線路６１ｂ，６２ａの間のアイソレーショ
ンとして約１５ｄＢが得られていることがわかる。これ
によって、スルーホール導体８０ｃが形成する疑似的な
円筒形状の連結導体によって、円形パッチアンテナと円
環パッチアンテナとが電気的に分離されていることがわ
かる。

【００６１】＜他の実施例＞以上の実施例において、２
周波共用マイクロストリップアンテナ又は３周波共用マ
イクロストリップアンテナについて述べているが、本発
明はこれに限らず、４つ以上の周波数を共用できる多周
波共用マイクロストリップアンテナを容易に実現するこ
とができる。

【００６２】以上の実施例において、マイクロストリッ
プアンテナを構成する各パッチアンテナの各共振周波数
を互いに異ならせて設定して多周波共用マイクロストリ
ップアンテナを形成しているが、本発明はこれに限ら
ず、上記各共振周波数を同一に設定してもよい。

【００６３】以上の実施例において、円形パッチアンテ
ナと少なくとも１つの円環パッチアンテナからなるマイ
クロストリップアンテナについて述べているが、本発明
はこれに限らず、各パッチアンテナの放射導体は円形に
限らず矩形であってもよいし、また、各パッチアンテナ
の各スロットの形状は円環又は矩形に限らず、矩形環、
円形などの他の形状であってもよい。

【００６４】以上の実施例において、放射導体１と放射
導体２又は２ａとの間、放射導体２ａと放射導体２ｂと
の間、放射導体２又は２ｂと接地導体１１との間にそれ
ぞれ、誘電体基板１０，１２，１２ａ，１２ｂを装入し
て各導体を支持しているが、本発明はこれに限らず、上
記各間を空隙すなわち空気層とし、各導体を別の支持手
段によって支持するようにしてもよい。

【００６５】以上の実施例において、給電線路としてマ
イクロストリップ線路６１，６２，６３，６１ａ，６１
ｂ，６２ａ，６２ｂ又はトリプレート線路８１，８２
ａ，８２ｂを用いているが、本発明はこれに限らず、サ
スペンデッド線路などの他の種類の平面線路を用いても
よい。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載のスロット給電型マイクロストリップアンテナに
おいては、環形状の第１の放射導体と、上記第１の放射
導体と対向して所定の間隔だけ離れて設けられる接地導
体と、上記第１の放射導体の内周縁端部と上記接地導体
とを電気的に接続する筒形状の連結導体と、上記接地導
体を間に挟んで上記第１の放射導体と対向して上記接地
導体から所定の間隔だけ離れて設けられた少なくとも１
つの第１の給電線路と、上記第１の給電線路に交差する
ように上記連結導体の外周面の外側の位置の上記接地導
体に形成され上記第１の給電線路と上記第１の放射導体
とを電磁的に結合するための少なくとも１つの第１のス
ロットとを備えた少なくとも１つの第１のパッチアンテ
ナと、上記第１の放射導体を間に挟んで少なくとも上記
連結導体の内周面の内側の上記接地導体と対向して上記
第１の放射導体から所定の間隔だけ離れて設けられる第
２の放射導体と、上記第２の放射導体に最も近接して設
けられかつ第２のパッチアンテナにおいて接地導体とし
て動作する上記第１の放射導体と、上記第１の給電線路
と同一の面上に上記第１の給電線路から所定の距離だけ
離れて設けられた少なくとも１つの第２の給電線路と、
上記第２の給電線路に交差するように上記連結導体の内
周面の内側の位置の上記接地導体に形成され上記第２の
給電線路と上記第２の放射導体とを電磁的に結合するた
めの少なくとも１つの第２のスロットとを備えた第２の
パッチアンテナとを備え、上記第１のスロットと上記第
２のスロットとを上記連結導体によって電磁的に遮蔽す
ることにより、上記第１のパッチアンテナと上記第２の
パッチアンテナとを電気的に分離したことを特徴として
いる。

【００６７】従って、上記第１と第２のスロットの間が
概ね接地電位を有する上記連結導体によって遮蔽されて
電気的に分離され、これによって上記第１と第２のパッ
チアンテナを電気的に分離することができるとともに、
従来例の２周波共用円環アンテナのように給電線２３，
３３を用いず、上記第１と第２のパッチアンテナが上記
第１と第２の給電線路と上記第１と第２のスロットを用
いて上記第１と第２の放射導体の励振を行う構造を有し
ているので、上記第１と第２のパッチアンテナの給電線
路と放射導体とを個別に最適設計することができるとと
もに、準ミリ波帯以上の高い周波数帯においても適用す
ることができる。また、公知の積層による形成方法によ
り従来例に比較し容易に製造することができ、これによ
って製造コストを従来例に比較し低下させることができ
る。例えば、コンフォーマルアレーアンテナなど曲率を
持った基板を積層する場合に特に効果がある。さらに、
上記第１と第２のスロット間が概ね接地電位を有する上
記連結導体によって遮蔽され、これによって上記第１と
第２のパッチアンテナが電気的に分離されているので、
良好なアイソレーション特性を有するマイクロストリッ
プアンテナを実現することができるという利点がある。

【００６８】また、請求項５記載のスロット給電型マイ
クロストリップアンテナにおいては、上記スロット給電
型マイクロストリップアンテナにおいて、上記第１のパ
ッチアンテナの共振周波数と上記第２の共振周波数とが
互いに異なるように設定され、また、上述のように、上
記第１と第２のパッチアンテナが電気的に分離されてい
るので、良好なアイソレーション特性を有するスロット
給電型多周波共用マイクロストリップアンテナを従来例
に比較して容易に実現することができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る第１の実施例のスロット給電型
直線偏波２周波共用マイクロストリップアンテナの平面
図である。

【図２】 図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図であ
る。

【図３】 本発明に係る第２の実施例のスロット給電型
直線偏波３周波共用マイクロストリップアンテナの平面
図である。

【図４】 図３のＢ−Ｂ’線についての縦断面図であ
る。

【図５】 本発明に係る第３の実施例のスロット給電型
２周波共用マイクロストリップアンテナの平面図であ
る。

【図６】 図５のＣ−Ｃ’線についての縦断面図であ
る。

【図７】 本発明に係る第４の実施例のスロット給電型
円偏波２周波共用マイクロストリップアンテナの平面図
である。

【図８】 図７のＤ−Ｄ’線についての縦断面図であ
る。

【図９】 図７及び図８に図示した第４の実施例のスロ
ット給電型円偏波２周波共用マイクロストリップアンテ
ナの各パッチアンテナのマイクロストリップ線路の各入
力端において測定された入力端反射係数Ｓ₁₁の周波数特
性を示すグラフである。

【図１０】 図７及び図８に図示した第４の実施例のス
ロット給電型円偏波２周波共用マイクロストリップアン
テナの各パッチアンテナのマイクロストリップ線路の各
入力端間において測定された各入力端間のアイソレーシ
ョンの周波数特性を示すグラフである。

【図１１】 実開平２−３５５１４号公報に開示された
従来例の多点給電型円偏波２周波共用円環アンテナの平
面図である。

【図１２】 図１１のＥ−Ｅ’線についての縦断面図で
ある。

【符号の説明】

１，２，２ａ，２ｂ…放射導体、 ３，３ａ，３ｂ…連結導体、 １０，１２，１２ａ，１２ｂ，１３，１４…誘電体基
板、 １１，１５…接地導体、 ４１，４２，４３，４１ａ，４１ｂ…矩形スロット、 ５１，５２，５３，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ…
マイクロストリップ導体、 ６１，６２，６３，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ…
マイクロストリップ線路、 ７１…円環スロット、 ８０ｃ…スルーホール導体、 ８１，８２ａ，８２ｂ…トリプレート線路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤瀬 雅行 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷 ５番地 株式会社エイ・ティ・アール光 電波通信研究所内 (56)参考文献 特開 平１−208003（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−35514（ＪＰ，Ｕ) 1990年電子情報通信学会春季全国大会 Ｂ−122，Ｐ．２〜122 電子情報通信学会技術研究報告 Ａ・ Ｐ90−56，Ｐ．81〜86

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 環形状の第１の放射導体と、上記第１の
   放射導体と対向して所定の間隔だけ離れて設けられる接
   地導体と、上記第１の放射導体の内周縁端部と上記接地
   導体とを電気的に接続する筒形状の連結導体と、上記接
   地導体を間に挟んで上記第１の放射導体と対向して上記
   接地導体から所定の間隔だけ離れて設けられた少なくと
   も１つの第１の給電線路と、上記第１の給電線路に交差
   するように上記連結導体の外周面の外側の位置の上記接
   地導体に形成され上記第１の給電線路と上記第１の放射
   導体とを電磁的に結合するための少なくとも１つの第１
   のスロットとを備えた少なくとも１つの第１のパッチア
   ンテナと、 上記第１の放射導体を間に挟んで少なくとも上記連結導
   体の内周面の内側の上記接地導体と対向して上記第１の
   放射導体から所定の間隔だけ離れて設けられる第２の放
   射導体と、上記第２の放射導体に最も近接して設けられ
   かつ第２のパッチアンテナにおいて接地導体として動作
   する上記第１の放射導体と、上記第１の給電線路と同一
   の面上に上記第１の給電線路から所定の距離だけ離れて
   設けられた少なくとも１つの第２の給電線路と、上記第
   ２の給電線路に交差するように上記連結導体の内周面の
   内側の位置の上記接地導体に形成され上記第２の給電線
   路と上記第２の放射導体とを電磁的に結合するための少
   なくとも１つの第２のスロットとを備えた第２のパッチ
   アンテナとを備え、 上記第１のスロットと上記第２のスロットとを上記連結
   導体によって電磁的に遮蔽することにより、上記第１の
   パッチアンテナと上記第２のパッチアンテナとを電気的
   に分離したことを特徴とするスロット給電型マイクロス
   トリップアンテナ。
2. 【請求項２】 上記第１のパッチアンテナと上記第２の
   パッチアンテナの少なくとも１つは、１つの上記第１又
   は第２の給電線路と、１つの上記第１又は第２のスロッ
   トとを含む直線偏波アンテナであることを特徴とする請
   求項１記載のスロット給電型マイクロストリップアンテ
   ナ。
3. 【請求項３】 上記第１のパッチアンテナと上記第２の
   パッチアンテナの少なくとも１つは、２つの上記第１又
   は第２の給電線路と、上記第１又は第２の放射導体の中
   心を中心として互いに９０度の角度の２つの位置にそれ
   ぞれ形成された２つの上記第１又は第２のスロットとを
   含む円偏波アンテナであることを特徴とする請求項１記
   載のスロット給電型マイクロストリップアンテナ。
4. 【請求項４】 上記第１のパッチアンテナの連結導体
   は、上記第１のパッチアンテナの共振周波数の波長に比
   べて十分に短い間隔で設けられた複数個のスルーホール
   導体であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の
   スロット給電型マイクロストリップアンテナ。
5. 【請求項５】 上記第１のパッチアンテナの共振周波数
   と上記第２の共振周波数とが互いに異なるように設定さ
   れたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載のス
   ロット給電型多周波共用マイクロストリップアンテナ。