JP2869892B2 - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマイクロストリップアンテナに関する。
［従来の技術］ 第６図（Ａ）は従来の直線偏波マイクロストリップア
ンテナ（以下、第１の従来例という。）の平面図であ
り、第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）のＧ−Ｇ′線について
の縦断面図である。
ンテナ（以下、第１の従来例という。）の平面図であ
り、第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）のＧ−Ｇ′線について
の縦断面図である。
第６図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、下面全面に接
地導体11gが形成された円板形状の誘電体基板10gの上面
の中央部に、円形状の放射導体12gが形成され、ここ
で、誘電体基板10gの上面と下面はそれぞれ互いに平行
な平面で形成されている。さらに、放射導体12gの中心
Ｏから径方向にずれた位置Ｐにおける放射導体12gに給
電用同軸ケーブル20の中心導体21が接続されるととも
に、位置Ｐの直下における接地導体11gに同軸ケーブル2
0の接地導体22が接続される。
地導体11gが形成された円板形状の誘電体基板10gの上面
の中央部に、円形状の放射導体12gが形成され、ここ
で、誘電体基板10gの上面と下面はそれぞれ互いに平行
な平面で形成されている。さらに、放射導体12gの中心
Ｏから径方向にずれた位置Ｐにおける放射導体12gに給
電用同軸ケーブル20の中心導体21が接続されるととも
に、位置Ｐの直下における接地導体11gに同軸ケーブル2
0の接地導体22が接続される。
以上のように構成された直線偏波マイクロストリップ
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12gの中心Ｏから放射導体12gと垂直な放射方向Do
で放射される。
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12gの中心Ｏから放射導体12gと垂直な放射方向Do
で放射される。
第７図（Ａ）は特開昭63−33905号公報において提案
された円偏波マイクロストリップアンテナ（以下、第２
の従来例という。）の平面図であり、第７図（Ｂ）は第
７図（Ａ）のＡ−Ａ′線についての縦断面図である。第
７図（Ａ）及び（Ｂ）において、第６図（Ａ）及び
（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を付してい
る。
された円偏波マイクロストリップアンテナ（以下、第２
の従来例という。）の平面図であり、第７図（Ｂ）は第
７図（Ａ）のＡ−Ａ′線についての縦断面図である。第
７図（Ａ）及び（Ｂ）において、第６図（Ａ）及び
（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を付してい
る。
第７図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、下面全面に接
地導体11aが形成された誘電体基板10aの上面の中央部
に、放射導体12aが形成され、ここで、誘電体基板10a
は、第７図（Ｂ）の断面図に示すように、誘電体基板12
aの下面の断面線及び上面の断面線がそれぞれ放射導体1
2aの中心Ｏの直下に位置する中心点Ｑを中心として半径
R1a及び半径R2aの円弧を描くように、回転曲面状に形成
され、しかも誘電体基板10aの上面と下面が平行してお
り、誘電体基板基板10aの厚さは一定である。また、放
射導体12aの中心Ｏを中心として給電点Ｐから反時計回
りの方向に角度45度の位置における放射導体12aの外周
縁端部に矩形形状の切欠部12aaが形成される。この切欠
部12aaは円偏波のマイクロ波を放射するためのモード縮
退分離素子として動作する。
地導体11aが形成された誘電体基板10aの上面の中央部
に、放射導体12aが形成され、ここで、誘電体基板10a
は、第７図（Ｂ）の断面図に示すように、誘電体基板12
aの下面の断面線及び上面の断面線がそれぞれ放射導体1
2aの中心Ｏの直下に位置する中心点Ｑを中心として半径
R1a及び半径R2aの円弧を描くように、回転曲面状に形成
され、しかも誘電体基板10aの上面と下面が平行してお
り、誘電体基板基板10aの厚さは一定である。また、放
射導体12aの中心Ｏを中心として給電点Ｐから反時計回
りの方向に角度45度の位置における放射導体12aの外周
縁端部に矩形形状の切欠部12aaが形成される。この切欠
部12aaは円偏波のマイクロ波を放射するためのモード縮
退分離素子として動作する。
さらに、放射導体12aの中心Ｏから径方向にずれた位
置Ｐにおける放射導体12aに給電用同軸ケーブル20の中
心導体21が接続されるとともに、位置Ｐの直下における
接地導体11aに同軸ケーブル20の接地導体22が接続され
る。
置Ｐにおける放射導体12aに給電用同軸ケーブル20の中
心導体21が接続されるとともに、位置Ｐの直下における
接地導体11aに同軸ケーブル20の接地導体22が接続され
る。
以上のように構成された円偏波マイクロストリップア
ンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号で
励振することによって、円偏波のマイクロ波が、放射導
体12aの中心Ｏから放射導体12aと垂直な放射方向Doで放
射される。
ンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号で
励振することによって、円偏波のマイクロ波が、放射導
体12aの中心Ｏから放射導体12aと垂直な放射方向Doで放
射される。
［発明が解決しようとする課題］ 前者のように構成された第１の従来例の直線偏波マイ
クロストリップアンテナの放射指向特性における半値幅
の仰角は一般に70乃至80度程度であるので、指向特性は
やや鋭く、例えば衛星を利用した無線通信システムや無
線航行システムの移動局の広角アンテナとして用いるこ
とができず、所望の放射指向特性を得ることができない
という問題点があった。
クロストリップアンテナの放射指向特性における半値幅
の仰角は一般に70乃至80度程度であるので、指向特性は
やや鋭く、例えば衛星を利用した無線通信システムや無
線航行システムの移動局の広角アンテナとして用いるこ
とができず、所望の放射指向特性を得ることができない
という問題点があった。
また、後者のように構成された第２の従来例の円偏波
マイクロストリップアンテナの放射指向特性は、上記半
径R1a及びR2aにより一義的に決定され、ここで、低仰角
方向のアンテナ利得を上げる場合、アンテナの後方方向
（第７図（Ｂ）において、放射導体12aの中心Ｏから点
Ｑに向かう方向である。）の利得も増加し、これにより
当該アンテナの絶対利得が低下するという問題点があっ
た。
マイクロストリップアンテナの放射指向特性は、上記半
径R1a及びR2aにより一義的に決定され、ここで、低仰角
方向のアンテナ利得を上げる場合、アンテナの後方方向
（第７図（Ｂ）において、放射導体12aの中心Ｏから点
Ｑに向かう方向である。）の利得も増加し、これにより
当該アンテナの絶対利得が低下するという問題点があっ
た。
本発明の目的は以上の課題を解決し、アンテナの絶対
利得が低下することなく、所望の放射指向特性を有する
マイクロストリップアンテナを提供することにある。
利得が低下することなく、所望の放射指向特性を有する
マイクロストリップアンテナを提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明に係るマイクロストリップアンテナは、第１と
第２の回転曲面を有する誘電体基板と、 上記誘電体基板の第１の回転曲面に形成された放射導
体と、 上記誘電体基板の第２の回転曲面に形成された接地導
体とを備えたマイクロストリップアンテナであって、 上記第１と第２の回転曲面の曲率を互いに異なりかつ
上記第１と第２の回転曲面の曲率中心を互いに異なるよ
うに形成することにより、所望の放射指向特性を有する
ことを特徴とする。
第２の回転曲面を有する誘電体基板と、 上記誘電体基板の第１の回転曲面に形成された放射導
体と、 上記誘電体基板の第２の回転曲面に形成された接地導
体とを備えたマイクロストリップアンテナであって、 上記第１と第２の回転曲面の曲率を互いに異なりかつ
上記第１と第２の回転曲面の曲率中心を互いに異なるよ
うに形成することにより、所望の放射指向特性を有する
ことを特徴とする。
また、上記マイクロストリップアンテナにおいて、上
記誘電体基板の第１の回転曲面の一部の曲率半径は、無
限大であることを特徴とする。
記誘電体基板の第１の回転曲面の一部の曲率半径は、無
限大であることを特徴とする。
［作用］ 以上のように、上記第１と第２の回転曲面の曲率が互
いに異なりかつ曲率半径が互いに異なるように誘電体基
板が形成されているので、上記誘電体基板の厚さが変化
している。上記誘電体基板の第１の回転曲面に放射導体
が形成されかつ第２の回転曲面に接地導体が形成された
マイクロストリップアンテナの励振時において、上記誘
電体基板の厚さの大小により放射される電波のレベルが
変化し、これにより、このマイクロストリップアンテナ
の放射指向特性が変化する。従って、所望の放射指向特
性が得られるように上記誘電体基板を形成することによ
り、第２の従来例のように背面方向の利得を低下させる
ことなく、すなわちアンテナの絶対利得を低下させるこ
となく、所望の放射指向特性を有するマイクロストリッ
プアンテナを実現できる。
いに異なりかつ曲率半径が互いに異なるように誘電体基
板が形成されているので、上記誘電体基板の厚さが変化
している。上記誘電体基板の第１の回転曲面に放射導体
が形成されかつ第２の回転曲面に接地導体が形成された
マイクロストリップアンテナの励振時において、上記誘
電体基板の厚さの大小により放射される電波のレベルが
変化し、これにより、このマイクロストリップアンテナ
の放射指向特性が変化する。従って、所望の放射指向特
性が得られるように上記誘電体基板を形成することによ
り、第２の従来例のように背面方向の利得を低下させる
ことなく、すなわちアンテナの絶対利得を低下させるこ
となく、所望の放射指向特性を有するマイクロストリッ
プアンテナを実現できる。
また、上記誘電体基板の第１の回転曲面の一部の曲率
半径が無限大であるので、上記第１の回転曲面に平坦部
を形成することができ、上記放射導体を容易に形成する
ことができる。
半径が無限大であるので、上記第１の回転曲面に平坦部
を形成することができ、上記放射導体を容易に形成する
ことができる。
［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。
明する。
第１の実施例 第１図（Ａ）は本発明に係る第１の実施例の直線偏波
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第１図
（Ｂ）は第１図（Ａ）のＢ−Ｂ′線についての縦断面図
である。第１図（Ａ）及び（Ｂ）において、第６図
（Ａ）、（Ｂ）及び第７図（Ａ）、（Ｂ）と同一のもの
については同一の符号を付している。
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第１図
（Ｂ）は第１図（Ａ）のＢ−Ｂ′線についての縦断面図
である。第１図（Ａ）及び（Ｂ）において、第６図
（Ａ）、（Ｂ）及び第７図（Ａ）、（Ｂ）と同一のもの
については同一の符号を付している。
この第１の実施例の直線偏波マイクロストリップアン
テナは、回転曲面状に形成された誘電体基板10bの下面
及び上面の断面線の円弧の中心の位置Q1,Q2が互いに異
なり、これにより、誘電体基板10bの厚さが、誘電体基
板10bの中心から外周縁端部方向に向かって、厚くなる
ようにしたことを特徴とする。
テナは、回転曲面状に形成された誘電体基板10bの下面
及び上面の断面線の円弧の中心の位置Q1,Q2が互いに異
なり、これにより、誘電体基板10bの厚さが、誘電体基
板10bの中心から外周縁端部方向に向かって、厚くなる
ようにしたことを特徴とする。
第１図（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、下面全面に接
地導体11bが形成された誘電体基板10bの上面の中央部
に、回転曲面形状である放射導体12bが形成される。こ
こで、誘電体基板10bは、第１図（Ｂ）の断面図に示す
ように、誘電体基板10bの下面の断面線が放射導体12bの
中心Ｏの直下に位置する中心点Q1を中心として半径R1b
の円弧を描きかつ誘電体基板10bの上面の断面線が放射
導体12bの中心Ｏの直下に位置する中心点Q2を中心とし
て半径R2bの円弧を描くように、回転曲面状に形成さ
れ、上記中心点Q2は、放射方向Doと逆の方向に、中心点
Q1から距離R3bだけずれた位置に位置する。以上のよう
に形成された誘電体基板10bの上面が凸面を形成し、一
方、下面が凹面を形成する。なお、上記放射導体12bの
断面線が描く円弧の角度は約130度であり、接地導体11b
の断面線が描く円弧の角度は約190度である。
地導体11bが形成された誘電体基板10bの上面の中央部
に、回転曲面形状である放射導体12bが形成される。こ
こで、誘電体基板10bは、第１図（Ｂ）の断面図に示す
ように、誘電体基板10bの下面の断面線が放射導体12bの
中心Ｏの直下に位置する中心点Q1を中心として半径R1b
の円弧を描きかつ誘電体基板10bの上面の断面線が放射
導体12bの中心Ｏの直下に位置する中心点Q2を中心とし
て半径R2bの円弧を描くように、回転曲面状に形成さ
れ、上記中心点Q2は、放射方向Doと逆の方向に、中心点
Q1から距離R3bだけずれた位置に位置する。以上のよう
に形成された誘電体基板10bの上面が凸面を形成し、一
方、下面が凹面を形成する。なお、上記放射導体12bの
断面線が描く円弧の角度は約130度であり、接地導体11b
の断面線が描く円弧の角度は約190度である。
ここで、誘電体基板10bは好ましくは、例えばポリブ
チレンテレフタレート（PBT）である樹脂と例えばCaTiO
3であるセラミックスとを混合した材料にてなる。ま
た、誘電体基板10bは平板状の母誘電体基板から図示の
形状で切り出すことにより、もしくは上記誘電体材料を
図示の形状で射出成形法により成形することにより容易
に得ることができる。
チレンテレフタレート（PBT）である樹脂と例えばCaTiO
3であるセラミックスとを混合した材料にてなる。ま
た、誘電体基板10bは平板状の母誘電体基板から図示の
形状で切り出すことにより、もしくは上記誘電体材料を
図示の形状で射出成形法により成形することにより容易
に得ることができる。
さらに、放射導体12bの中心Ｏから径方向にずれた位
置Ｐにおける放射導体12bに給電用同軸ケーブル20の中
心導体21が接続されるとともに、位置Ｐの直下における
接地導体11bに同軸ケーブル20の接地導体22が接続され
る。
置Ｐにおける放射導体12bに給電用同軸ケーブル20の中
心導体21が接続されるとともに、位置Ｐの直下における
接地導体11bに同軸ケーブル20の接地導体22が接続され
る。
なお、第１図（Ａ）において、放射導体12bの中心Ｏ
と給電点Ｐとを結ぶラインに平行な方向Deは当該マイク
ロストリップアンテナから放射される電磁界のＥ面の方
向を示しており、Dhは上記Ｅ面の方向Deと直交する電磁
界のＨ面の方向を示しており、以下の図面においても同
様である。
と給電点Ｐとを結ぶラインに平行な方向Deは当該マイク
ロストリップアンテナから放射される電磁界のＥ面の方
向を示しており、Dhは上記Ｅ面の方向Deと直交する電磁
界のＨ面の方向を示しており、以下の図面においても同
様である。
以上のように構成された直線偏波マイクロストリップ
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12bの中心Ｏから放射導体12bと垂直な放射方向Do
で放射される。
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12bの中心Ｏから放射導体12bと垂直な放射方向Do
で放射される。
第２の実施例 第２図（Ａ）は本発明に係る第２の実施例の直線偏波
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第２図
（Ｂ）は第２図（Ａ）のＣ−Ｃ′線についての縦断面図
である。第２図（Ａ）及び（Ｂ）において、第１図
（Ａ）及び（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を
付している。
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第２図
（Ｂ）は第２図（Ａ）のＣ−Ｃ′線についての縦断面図
である。第２図（Ａ）及び（Ｂ）において、第１図
（Ａ）及び（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を
付している。
この第２の実施例の直線偏波マイクロストリップアン
テナが、第１図（Ａ）及び（Ｂ）に示された第１の実施
例のマイクロストリップアンテナと異なる点は、上面に
放射導体12cが形成されかつ下面全面に接地導体11cが形
成される誘電体基板10cの下面の断面線の円弧を半径R1c
で描くための中心点Q1が、上面の断面線の円弧を半径R2
cで描く中心点Q2から放射方向Doと逆の方向に距離R3cだ
けずれた位置に位置することである。これによって、誘
電体基板10cの厚さは、放射導体12cの中心Ｏから外周縁
端部に向かって薄くなり、誘電体基板10cの上面が凸面
を形成し、一方、下面が凹面を形成する。
テナが、第１図（Ａ）及び（Ｂ）に示された第１の実施
例のマイクロストリップアンテナと異なる点は、上面に
放射導体12cが形成されかつ下面全面に接地導体11cが形
成される誘電体基板10cの下面の断面線の円弧を半径R1c
で描くための中心点Q1が、上面の断面線の円弧を半径R2
cで描く中心点Q2から放射方向Doと逆の方向に距離R3cだ
けずれた位置に位置することである。これによって、誘
電体基板10cの厚さは、放射導体12cの中心Ｏから外周縁
端部に向かって薄くなり、誘電体基板10cの上面が凸面
を形成し、一方、下面が凹面を形成する。
なお、上記放射導体12cの断面線が描く円弧の角度は
約120度であり、接地導体11cの断面線が描く円弧の角度
は約130度である。
約120度であり、接地導体11cの断面線が描く円弧の角度
は約130度である。
以上のように構成された直線偏波マイクロストリップ
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12cの中心Ｏから放射導体12cと垂直な放射方向Do
で放射される。
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12cの中心Ｏから放射導体12cと垂直な放射方向Do
で放射される。
第３の実施例 第３図（Ａ）は本発明に係る第３の実施例の直線偏波
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第３図
（Ｂ）は第３図（Ａ）のＤ−Ｄ′線についての縦断面図
である。第３図（Ａ）及び（Ｂ）において、第１図
（Ａ）、（Ｂ）及び第２図（Ａ）、（Ｂ）と同一のもの
については同一の符号を付している。
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第３図
（Ｂ）は第３図（Ａ）のＤ−Ｄ′線についての縦断面図
である。第３図（Ａ）及び（Ｂ）において、第１図
（Ａ）、（Ｂ）及び第２図（Ａ）、（Ｂ）と同一のもの
については同一の符号を付している。
この第３の実施例の直線偏波マイクロストリップアン
テナが、第１図（Ａ）、（Ｂ）に示された第１の実施例
のマイクロストリップアンテナ及び第２図（Ａ）、
（Ｂ）に示された第２の実施例のマイクロストリップア
ンテナと異なる点は、上面に放射導体12dが形成されか
つ下面全面に接地導体11dが形成される誘電体基板10dの
下面の断面線の円弧を半径R1dで描くための中心点Q1、
並びに上面の断面線の円弧を半径R2dで描くための中心
点Q2が、放射導体12dの上方（マイクロ波の放射側）に
位置し、中心点Q2は中心点Q1よりも距離R3dだけ放射方
向Doにずれた位置に位置することである。これによっ
て、誘電体基板10dの形状は、第２の実施例の誘電体基
板10cの凸面と凹面を逆にした形状、すなわち誘電体基
板10dの上面が凹面を形成し、一方、下面が凸面を形成
し、また、誘電体基板10dの厚さは、放射導体12dの中心
Ｏから縁端部に向かって薄くなる。
テナが、第１図（Ａ）、（Ｂ）に示された第１の実施例
のマイクロストリップアンテナ及び第２図（Ａ）、
（Ｂ）に示された第２の実施例のマイクロストリップア
ンテナと異なる点は、上面に放射導体12dが形成されか
つ下面全面に接地導体11dが形成される誘電体基板10dの
下面の断面線の円弧を半径R1dで描くための中心点Q1、
並びに上面の断面線の円弧を半径R2dで描くための中心
点Q2が、放射導体12dの上方（マイクロ波の放射側）に
位置し、中心点Q2は中心点Q1よりも距離R3dだけ放射方
向Doにずれた位置に位置することである。これによっ
て、誘電体基板10dの形状は、第２の実施例の誘電体基
板10cの凸面と凹面を逆にした形状、すなわち誘電体基
板10dの上面が凹面を形成し、一方、下面が凸面を形成
し、また、誘電体基板10dの厚さは、放射導体12dの中心
Ｏから縁端部に向かって薄くなる。
なお、上記放射導体12dの断面線が描く円弧の角度は
約90度であり、接地導体11dの断面線が描く円弧の角度
は約100度である。
約90度であり、接地導体11dの断面線が描く円弧の角度
は約100度である。
以上のように構成された直線偏波マイクロストリップ
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12dの中心Ｏから放射導体12dと垂直な放射方向Do
で放射される。
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12dの中心Ｏから放射導体12dと垂直な放射方向Do
で放射される。
第４の実施例 第４図（Ａ）は本発明に係る第４の実施例の直線偏波
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第４図
（Ｂ）は第４図（Ａ）のＥ−Ｅ′線についての縦断面図
である。第４図（Ａ）及び（Ｂ）において、第２図
（Ａ）及び（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を
付している。
マイクロストリップアンテナの平面図であり、第４図
（Ｂ）は第４図（Ａ）のＥ−Ｅ′線についての縦断面図
である。第４図（Ａ）及び（Ｂ）において、第２図
（Ａ）及び（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を
付している。
この第４の実施例の直線偏波マイクロストリップアン
テナが、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示された第２の実施
例のマイクロストリップアンテナと異なる点は、誘電体
基板10eの上面の中央部に、放射導体12eが形成される平
坦部10efを形成したことである。すなわち、誘電体基板
10eの上面の中央部の曲率半径が無限大となるように誘
電体基板10eが形成される。これによって、上記誘電体
基板10eの厚さは、放射導体12eの外周縁端部付近で最大
となり、この外周縁端部から誘電体基板10eの外周縁端
部に向かう方向及び中心部に向かう方向で薄くなる。な
お、誘電体基板10eの下面に接地導体11eが形成される。
テナが、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示された第２の実施
例のマイクロストリップアンテナと異なる点は、誘電体
基板10eの上面の中央部に、放射導体12eが形成される平
坦部10efを形成したことである。すなわち、誘電体基板
10eの上面の中央部の曲率半径が無限大となるように誘
電体基板10eが形成される。これによって、上記誘電体
基板10eの厚さは、放射導体12eの外周縁端部付近で最大
となり、この外周縁端部から誘電体基板10eの外周縁端
部に向かう方向及び中心部に向かう方向で薄くなる。な
お、誘電体基板10eの下面に接地導体11eが形成される。
以上のように構成された直線偏波マイクロストリップ
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12eの中心Ｏから放射導体12eと垂直な放射方向Do
で放射される。
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、直線偏波のマイクロ波が、放
射導体12eの中心Ｏから放射導体12eと垂直な放射方向Do
で放射される。
この第４の実施例のマイクロストリップアンテナにお
いては、誘電体基板10eの上面の中央部に平坦部10efを
形成しているので、放射導体12eを均一の厚さで容易に
形成することができるという利点がある。
いては、誘電体基板10eの上面の中央部に平坦部10efを
形成しているので、放射導体12eを均一の厚さで容易に
形成することができるという利点がある。
第５の実施例 第５図（Ａ）は本発明に係る第５の実施例の円偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図であり、第５図
（Ｂ）は第５図（Ａ）のＦ−Ｆ′線についての縦断面図
である。第５図（Ａ）及び（Ｂ）において、第２図
（Ａ）及び（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を
付している。
イクロストリップアンテナの平面図であり、第５図
（Ｂ）は第５図（Ａ）のＦ−Ｆ′線についての縦断面図
である。第５図（Ａ）及び（Ｂ）において、第２図
（Ａ）及び（Ｂ）と同一のものについては同一の符号を
付している。
この第５の実施例の円偏波マイクロストリップアンテ
ナが、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示された第２の実施例
の直線偏波マイクロストリップアンテナと異なるのは、
放射導体12fの中心Ｏを中心として、給電点Ｐから反時
計回りの方向に角度45度の位置及び時計回りの方向に角
度135度の位置における放射導体12fの外周縁端部にそれ
ぞれ、矩形形状の切欠部12fa,12fbを形成したことであ
る。この切欠部12fa,12fbは、円偏波のマイクロ波を放
射するためのモード縮退分離素子として動作する。
ナが、第２図（Ａ）及び（Ｂ）に示された第２の実施例
の直線偏波マイクロストリップアンテナと異なるのは、
放射導体12fの中心Ｏを中心として、給電点Ｐから反時
計回りの方向に角度45度の位置及び時計回りの方向に角
度135度の位置における放射導体12fの外周縁端部にそれ
ぞれ、矩形形状の切欠部12fa,12fbを形成したことであ
る。この切欠部12fa,12fbは、円偏波のマイクロ波を放
射するためのモード縮退分離素子として動作する。
従って、以上のように構成されたマイクロストリップ
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、円偏波のマイクロ波が、放射
導体12fの中心Ｏから放射導体12fと垂直な放射方向Doで
放射される。
アンテナを、給電用ケーブル20を介してマイクロ波信号
で励振することによって、円偏波のマイクロ波が、放射
導体12fの中心Ｏから放射導体12fと垂直な放射方向Doで
放射される。
放射指向特性の比較 第８図は、第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の
マイクロストリップアンテナのＥ面及びＨ面における放
射指向特性を示す図である。
マイクロストリップアンテナのＥ面及びＨ面における放
射指向特性を示す図である。
第８図において、31a,31b,31c,31dはそれぞれ第２の
従来例及び第１乃至第３の実施例のマイクロストリップ
アンテナのＨ面の放射指向特性であり、32a,32b,32c,32
dはそれぞれ第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の
マイクロストリップアンテナのＥ面の放射指向特性であ
る。ここで、第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の
マイクロストリップアンテナにおける励振周波数はそれ
ぞれ、1.10GHz、1.00GHz、1.10GHz、及び1.50GHzであ
る。また、各マイクロストリップアンテナにおける誘電
体基板10a,10b,10c,10dの下面の断面線の円弧の半径R
1a,R1b,R1c,R1dはそれぞれ38mm,30mm,44mm,36mmであ
り、上面の断面線の円弧の半径R2a,R2b,R2c,R2dはとも
に40mmである。また、第１乃至第３の実施例のマイクロ
ストリップアンテナにおける中心点Q1とQ2の間の距離は
それぞれ、8mm,10mm,10mmである。
従来例及び第１乃至第３の実施例のマイクロストリップ
アンテナのＨ面の放射指向特性であり、32a,32b,32c,32
dはそれぞれ第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の
マイクロストリップアンテナのＥ面の放射指向特性であ
る。ここで、第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の
マイクロストリップアンテナにおける励振周波数はそれ
ぞれ、1.10GHz、1.00GHz、1.10GHz、及び1.50GHzであ
る。また、各マイクロストリップアンテナにおける誘電
体基板10a,10b,10c,10dの下面の断面線の円弧の半径R
1a,R1b,R1c,R1dはそれぞれ38mm,30mm,44mm,36mmであ
り、上面の断面線の円弧の半径R2a,R2b,R2c,R2dはとも
に40mmである。また、第１乃至第３の実施例のマイクロ
ストリップアンテナにおける中心点Q1とQ2の間の距離は
それぞれ、8mm,10mm,10mmである。
第８図に示すように、第１の実施例のマイクロストリ
ップアンテナの放射指向特性31b,32bにおいては、例え
ば、90度付近の低い仰角におけるＥ面及びＨ面のアンテ
ナ利得がともに、第２の従来例のマイクロストリップア
ンテナ（31a,32a）に比較し増加することがわかる。
ップアンテナの放射指向特性31b,32bにおいては、例え
ば、90度付近の低い仰角におけるＥ面及びＨ面のアンテ
ナ利得がともに、第２の従来例のマイクロストリップア
ンテナ（31a,32a）に比較し増加することがわかる。
また、第２の実施例のマイクロストリップアンテナの
放射指向特性31c,32cにおいては、低い仰角におけるＥ
面及びＨ面のアンテナ利得がともに第２の従来例（31a,
32a）に比較し減少しているが、Ｅ面とＨ面の放射レベ
ルの差が小さくなる。従って、第５の実施例のように、
第２の実施例のマイクロストリップアンテナを円偏波の
アンテナに適用した場合、円偏波はＥ面とＨ面の合成と
なるので、軸比はほぼ１となり、軸比が良好であって、
かつ広角な円偏波マイクロストリップアンテナを得るこ
とができる。
放射指向特性31c,32cにおいては、低い仰角におけるＥ
面及びＨ面のアンテナ利得がともに第２の従来例（31a,
32a）に比較し減少しているが、Ｅ面とＨ面の放射レベ
ルの差が小さくなる。従って、第５の実施例のように、
第２の実施例のマイクロストリップアンテナを円偏波の
アンテナに適用した場合、円偏波はＥ面とＨ面の合成と
なるので、軸比はほぼ１となり、軸比が良好であって、
かつ広角な円偏波マイクロストリップアンテナを得るこ
とができる。
さらに、第３の実施例のマイクロストリップアンテナ
の放射指向特性31d,32dにおいては、半値幅の仰角は約5
0乃至60度であり、上述のように約70乃至80度である第
１の従来例に比較し鋭い放射指向性を得ることができ
る。
の放射指向特性31d,32dにおいては、半値幅の仰角は約5
0乃至60度であり、上述のように約70乃至80度である第
１の従来例に比較し鋭い放射指向性を得ることができ
る。
以上の第１乃至第５の実施例に示したように、所望の
放射指向特性を得ることができるように、厚さを変化さ
せた誘電体基板10b,10c,10d,10f,10eを用いることによ
り、アンテナの背面方向の放射を増加させることなく、
すなわち第２の従来例のようにアンテナの絶対利得を低
下させることなく、所定の放射指向特性を有する直線偏
波及び円偏波マイクロストリップアンテナを実現でき
る。
放射指向特性を得ることができるように、厚さを変化さ
せた誘電体基板10b,10c,10d,10f,10eを用いることによ
り、アンテナの背面方向の放射を増加させることなく、
すなわち第２の従来例のようにアンテナの絶対利得を低
下させることなく、所定の放射指向特性を有する直線偏
波及び円偏波マイクロストリップアンテナを実現でき
る。
他の実施例 第４の実施例において、第４図（Ａ）及び（Ｂ）に示
すように、放射導体12eが形成される誘電体基板10eの上
面の中央部に平坦部10efを形成しているが、これに限ら
ず、接地導体11eが形成される誘電体基板10eの下面に、
もしくは上面及び下面の両方に、導体を形成する平坦部
を形成してもよい。
すように、放射導体12eが形成される誘電体基板10eの上
面の中央部に平坦部10efを形成しているが、これに限ら
ず、接地導体11eが形成される誘電体基板10eの下面に、
もしくは上面及び下面の両方に、導体を形成する平坦部
を形成してもよい。
第５の実施例において、第５図（Ａ）に示すように切
欠部12fa,12fbを形成して、円偏波マイクロストリップ
アンテナを構成しているが、これに限らず、放射導体12
fと接地導体10fとの間の電磁界が一般にTMmnモードであ
るとき（m,nはそれぞれ公知の通り、自然数、０又は自
然数である。）、切欠部を放射導体12fの中心Ｏを中心
として給電点Ｐから時計回りの方向に、次式（１）で表
される角度αの位置にある放射導体12fの外周縁端部に
形成してもよい。
欠部12fa,12fbを形成して、円偏波マイクロストリップ
アンテナを構成しているが、これに限らず、放射導体12
fと接地導体10fとの間の電磁界が一般にTMmnモードであ
るとき（m,nはそれぞれ公知の通り、自然数、０又は自
然数である。）、切欠部を放射導体12fの中心Ｏを中心
として給電点Ｐから時計回りの方向に、次式（１）で表
される角度αの位置にある放射導体12fの外周縁端部に
形成してもよい。
α＝±45/m＋90N/m［度］ …（１） ここで、Ｎは整数であり、Ｎが奇数である上記位置に
１個以上の切欠部を形成し、Ｎが偶数である上記位置に
１個以上の切欠部を形成する。
１個以上の切欠部を形成し、Ｎが偶数である上記位置に
１個以上の切欠部を形成する。
第５の実施例において、１点で励振する円偏波マイク
ロストリップアンテナについて述べているが、これに限
らず、公知のように、互いに90度の位相差を有する２つ
のマイクロ波信号を用いて放射導体の中心Ｏを中心とし
て互いに90度だけ離れた放射導体の２点で励振して、円
偏波マイクロストリップアンテナを構成するようにして
もよい。
ロストリップアンテナについて述べているが、これに限
らず、公知のように、互いに90度の位相差を有する２つ
のマイクロ波信号を用いて放射導体の中心Ｏを中心とし
て互いに90度だけ離れた放射導体の２点で励振して、円
偏波マイクロストリップアンテナを構成するようにして
もよい。
以上の実施例において、誘電体基板10b,10c,10d,10e,
10fは、放射導体の中心Ｏから放射方向Doを向く放射マ
イクロ波の中心軸に対して回転対称な形状で形成されて
いるが、これに限らず、所望の指向特性を得るように適
当に当該誘電体基板の厚さが変化する誘電体基板を形成
するようにしてもよい。
10fは、放射導体の中心Ｏから放射方向Doを向く放射マ
イクロ波の中心軸に対して回転対称な形状で形成されて
いるが、これに限らず、所望の指向特性を得るように適
当に当該誘電体基板の厚さが変化する誘電体基板を形成
するようにしてもよい。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、放射導体と接地
導体がそれぞれ形成される第１と第２の回転曲面の曲率
が互いに異なりかつ曲率半径が互いに異なるように形成
された誘電体基板を備えたので、上記誘電体基板の厚さ
が変化し、第２の従来例のように背面方向の利得を低下
させることなく、すなわちアンテナの絶対利得を低下さ
せることなく、所望の放射指向特性を有するマイクロス
トリップアンテナを実現できる。
導体がそれぞれ形成される第１と第２の回転曲面の曲率
が互いに異なりかつ曲率半径が互いに異なるように形成
された誘電体基板を備えたので、上記誘電体基板の厚さ
が変化し、第２の従来例のように背面方向の利得を低下
させることなく、すなわちアンテナの絶対利得を低下さ
せることなく、所望の放射指向特性を有するマイクロス
トリップアンテナを実現できる。
また、上記誘電体基板の第１の回転曲面の一部の曲率
が無限大であるので、当該位置に平坦部が形成され、上
記放射導体を容易に形成することができるという利点が
ある。
が無限大であるので、当該位置に平坦部が形成され、上
記放射導体を容易に形成することができるという利点が
ある。
第１図（Ａ）は本発明に係る第１の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）のＢ−Ｂ′線についての縦
断面図、 第２図（Ａ）は本発明に係る第２の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）のＣ−Ｃ′線についての縦
断面図、 第３図（Ａ）は本発明に係る第３の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）のＤ−Ｄ′線についての縦
断面図、 第４図（Ａ）は本発明に係る第４の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）のＥ−Ｅ′線についての縦
断面図、 第５図（Ａ）は本発明に係る第５の実施例の円偏波マイ
クロストリップアンテナの平面図、 第５図（Ｂ）は第５図（Ａ）のＦ−Ｆ′線についての縦
断面図、 第６図（Ａ）は第１の従来例の直線偏波マイクロストリ
ップアンテナの平面図、 第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）のＧ−Ｇ′線についての縦
断面図、 第７図（Ａ）は第２の従来例の円偏波マイクロストリッ
プアンテナの平面図、 第７図（Ｂ）は第７図（Ａ）のＡ−Ａ′線についての縦
断面図、 第８図は第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の各マ
イクロストリップアンテナの放射指向特性を示す図であ
る。 10b,10c,10d,10e,10f……誘電体基板、 11b,11c,11d,11e,11f……接地導体、 12b,12c,12d,12e,12f……放射導体。
イクロストリップアンテナの平面図、 第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）のＢ−Ｂ′線についての縦
断面図、 第２図（Ａ）は本発明に係る第２の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）のＣ−Ｃ′線についての縦
断面図、 第３図（Ａ）は本発明に係る第３の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）のＤ−Ｄ′線についての縦
断面図、 第４図（Ａ）は本発明に係る第４の実施例の直線偏波マ
イクロストリップアンテナの平面図、 第４図（Ｂ）は第４図（Ａ）のＥ−Ｅ′線についての縦
断面図、 第５図（Ａ）は本発明に係る第５の実施例の円偏波マイ
クロストリップアンテナの平面図、 第５図（Ｂ）は第５図（Ａ）のＦ−Ｆ′線についての縦
断面図、 第６図（Ａ）は第１の従来例の直線偏波マイクロストリ
ップアンテナの平面図、 第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）のＧ−Ｇ′線についての縦
断面図、 第７図（Ａ）は第２の従来例の円偏波マイクロストリッ
プアンテナの平面図、 第７図（Ｂ）は第７図（Ａ）のＡ−Ａ′線についての縦
断面図、 第８図は第２の従来例及び第１乃至第３の実施例の各マ
イクロストリップアンテナの放射指向特性を示す図であ
る。 10b,10c,10d,10e,10f……誘電体基板、 11b,11c,11d,11e,11f……接地導体、 12b,12c,12d,12e,12f……放射導体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−33905（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−246502（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−61807（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4816836（ＵＳ，Ａ) 電子情報通信学会春季全国大会 （1989）Ｂ−125 1989年電子情報通信学会秋季全国大会 Ｂ−47 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01Q 13/08 ＷＰＩ ＪＯＩＳ
Claims (2)
- 【請求項１】第１と第２の回転曲面を有する誘電体基板
と、 上記誘電体基板の第１の回転曲面に形成された放射導体
と、 上記誘電体基板の第２の回転曲面に形成された接地導体
とを備えたマイクロストリップアンテナであって、 上記第１と第２の回転曲面の曲率を互いに異なりかつ上
記第１と第２の回転曲面の曲率中心を互いに異なるよう
に形成することにより、所望の放射指向特性を有するこ
とを特徴とするマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項２】上記誘電体基板の第１の回転曲面の一部の
曲率半径が無限大であることを特徴とする請求項１記載
のマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21916389A JP2869892B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21916389A JP2869892B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0380703A JPH0380703A (ja) | 1991-04-05 |
| JP2869892B2 true JP2869892B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16731191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21916389A Expired - Fee Related JP2869892B2 (ja) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869892B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3923329B2 (ja) * | 2002-02-07 | 2007-05-30 | 株式会社ヨコオ | 複合アンテナ |
| FR2868610A1 (fr) * | 2004-04-06 | 2005-10-07 | Thomson Licensing Sa | Perfectionnement aux antennes planaires de type fente |
| JP5158855B2 (ja) * | 2007-12-26 | 2013-03-06 | 古河電気工業株式会社 | アンテナ、アンテナ装置及びルームミラー |
| JP6422547B1 (ja) * | 2017-09-28 | 2018-11-14 | 株式会社ヨコオ | パッチアンテナ及びアンテナ装置 |
-
1989
- 1989-08-24 JP JP21916389A patent/JP2869892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| １９８９年電子情報通信学会秋季全国大会Ｂ−４７ |
| 電子情報通信学会春季全国大会（１９８９）Ｂ−１２５ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380703A (ja) | 1991-04-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |