JP2898659B2 - Microstrip patch antenna with slot plate - Google Patents

Microstrip patch antenna with slot plate

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JP2898659B2
JP2898659B2 JP1219488A JP21948889A JP2898659B2 JP 2898659 B2 JP2898659 B2 JP 2898659B2 JP 1219488 A JP1219488 A JP 1219488A JP 21948889 A JP21948889 A JP 21948889A JP 2898659 B2 JP2898659 B2 JP 2898659B2
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博之 井山
充 平尾
裕宣 石坂
謙治 王丸
孝雄 村田
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Hitachi Chemical Co Ltd
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    • H01Q13/10Resonant slot antennas
    • HELECTRICITY
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006Particular feeding systems
    • H01Q21/0075Stripline fed arrays
    • H01Q21/0081Stripline fed arrays using suspended striplines
    • HELECTRICITY
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    • H01Q21/06Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061Two dimensional planar arrays
    • H01Q21/064Two dimensional planar arrays using horn or slot aerials

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、マイクロ波に使用されるマイクロストリッ
プパッチアンテナに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a microstrip patch antenna used for microwaves.

(従来の技術) 現在、マイクロ波帯用のアンテナとしては、パラボラ
アンテナや各種の平面アンテナがあり、特に衛星放送が
開始されて以来、取り扱いの容易な平面アンテナが注目
されてきている。
(Prior Art) At present, as a microwave band antenna, there are a parabolic antenna and various planar antennas, and particularly, a planar antenna which is easy to handle has been attracting attention since satellite broadcasting started.

この平面アンテナには、マイクロストリップ、ラジア
ルライン、トリプレートおよびサスペンディドラインな
ど各種のアンテナが研究・開発されている。このうち、
マイクロストリップを用いたアンテナでは、第9図
(a)および(b)に示すように、誘電体3の一方の面
に接地導体2を設け、他方の面に複数の放射素子4およ
び給電線路5を設け、該放射素子4の側に一定間隔で隔
てられた金属板7を配し、該金属板7の該放射素子4に
対応する箇所に金属板7を貫通するスロット6を設けた
アンテナが知られている。
For this planar antenna, various antennas such as a microstrip, a radial line, a triplate, and a suspended line have been researched and developed. this house,
In an antenna using a microstrip, as shown in FIGS. 9A and 9B, a ground conductor 2 is provided on one surface of a dielectric 3 and a plurality of radiating elements 4 and feed lines 5 are provided on the other surface. An antenna having a metal plate 7 spaced at a fixed interval on the side of the radiating element 4 and a slot 6 penetrating the metal plate 7 at a position corresponding to the radiating element 4 of the metal plate 7 is provided. Are known.

(発明が解決しようとする課題) 従来のスロットを設けたマイクロストリップアンテナ
は、薄型・軽量で製作が容易である反面、利得を30dB以
上にしようとすると、放射素子であるパッチの数を増加
しなければならず、その結果、給電線による損失が増加
し、効率が低下するという問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) A conventional microstrip antenna provided with a slot is thin and lightweight, and is easy to manufacture. As a result, there is a problem that the loss due to the feed line increases and the efficiency decreases.

すなわち、第9図に従来例を示すように、接地導体2
を設けた誘電体3の接地導体2のない側に放射素子4を
設け、一定間隔を隔ててスロット6を設けたアンテナの
利得は、第10図に示すように、該誘電体3の比誘電率に
よって決定され、最大でも10dB以下である。従って、利
得30dBのアンテナを得るためには、このようなアンテナ
を500〜1000個配列し接続しなければならない。このよ
うな多数のアンテナを配置した場合、放射素子4の間隔
を大きくすると、アンテナとして必要とする面積が広く
なることにより給電線5の長さが長くなり損失が大きく
なる。また、放射素子4の間隔を小さくすると、給電線
5と放射素子4との間や放射素子4同士での電気結合が
強くなって利得が低下するため、放射素子4の配置を工
夫しても、給電線5での損失を考慮しないときの効率を
90%以上とすることは困難であった。
That is, as shown in FIG.
The radiating element 4 is provided on the side of the dielectric 3 where the ground conductor 2 is not provided, and the gain of the antenna provided with the slots 6 at regular intervals is, as shown in FIG. It is determined by the rate and is at most 10 dB or less. Therefore, in order to obtain an antenna having a gain of 30 dB, it is necessary to arrange and connect 500 to 1000 such antennas. When such a large number of antennas are arranged, if the spacing between the radiating elements 4 is increased, the area required for the antennas is increased, so that the length of the feeder line 5 is increased and the loss is increased. Also, if the spacing between the radiating elements 4 is reduced, the electrical coupling between the feeder line 5 and the radiating elements 4 or between the radiating elements 4 becomes stronger and the gain decreases, so even if the arrangement of the radiating elements 4 is devised. , The efficiency when the loss in the feed line 5 is not considered
It was difficult to achieve 90% or more.

本発明は、放射利得に優れ、かつ、給電線の損失の抑
制に優れたマイクロストリップアンテナを提供するもの
である。
An object of the present invention is to provide a microstrip antenna which is excellent in radiation gain and excellent in suppressing loss of a feed line.

(課題を解決するための手段) 本発明のマイクロストリップアンテナは、複数のスロ
ット6を有する金属板7と、複数の放射素子4と、接地
導体2及び給電線路5からなるアンテナにおいて、放射
素子4から一定の間隔を隔てて接地導体2を配し、該接
地導体2のない側に一定間隔で隔てられた金属板7を配
し、該金属板7に設けられたスロット6の数が該放射素
子4の数より多いことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) In a microstrip antenna according to the present invention, an antenna including a metal plate 7 having a plurality of slots 6, a plurality of radiating elements 4, a ground conductor 2 and a feed line 5, is provided. The ground conductors 2 are arranged at a certain interval from the ground conductors, and the metal plates 7 are arranged at regular intervals on the side where the ground conductor 2 is not provided. The number of slots 6 provided in the metal plate 7 is It is characterized in that the number is larger than the number of the elements 4.

前記放射素子4は、第1図(a)に示すように、空気
以外の誘電体3の一方の面に設けることや、第1図
(c)に示すように、その誘電体3の一部を空気層とす
ること、第1図(d)又は(e)に示すように、空気以
外の誘電体3の両面に設けること、あるいは、この空気
以外の誘電体3にフィルム状のものを使用することもで
きる。また、前記接地導体2も、放射素子4と同様に、
空気以外の誘電体3の一方の面に設けることができる。
金属板7は、第1図(f),(g)または(h)に示す
ように、誘電体8に金属層9を形成したものを使用する
ことができ、スロット6は第1図(g)に示すようにそ
の積層体を貫通する穴としてもよく、また、第1図
(f),(h)に示すようにエッチング加工等により金
属層9に金属のない部分10を形成することもできる。ま
たさらに、金属層9は第1図(h)に示すように、誘電
体8の両面に形成することもできる。
The radiating element 4 may be provided on one surface of the dielectric 3 other than air as shown in FIG. 1 (a), or a part of the dielectric 3 as shown in FIG. 1 (c). As an air layer, as shown in FIG. 1 (d) or (e), provided on both sides of a dielectric 3 other than air, or a film-like dielectric 3 other than air is used. You can also. Also, the ground conductor 2 is, like the radiating element 4,
It can be provided on one surface of the dielectric 3 other than air.
As shown in FIG. 1 (f), (g) or (h), the metal plate 7 can be formed by forming a metal layer 9 on a dielectric material 8, and the slot 6 is formed as shown in FIG. ) May be formed as a hole penetrating the laminate, and a metal-free portion 10 may be formed in the metal layer 9 by etching or the like as shown in FIGS. 1 (f) and 1 (h). it can. Furthermore, the metal layer 9 can be formed on both surfaces of the dielectric 8 as shown in FIG. 1 (h).

本発明に用いる誘電体3の材質は、誘電正接および比
誘電率の小さい絶縁材料が使用でき、放射素子4や接地
導体2を必ずしも接着して固定する必要はないが、積層
してその厚さや形状が変化しないものが好ましい。この
ような誘電体としては、特に有機絶縁材料が好ましく、
その内部に空気を含む発泡体を用いることもでき、ま
た、放射素子4や接地導体2の支持のためにスペーサを
用い誘電体3として空気を用いることもできる。
As the material of the dielectric 3 used in the present invention, an insulating material having a small dielectric loss tangent and relative permittivity can be used, and the radiating element 4 and the ground conductor 2 do not necessarily need to be bonded and fixed. It is preferable that the shape does not change. As such a dielectric, an organic insulating material is particularly preferable,
A foam containing air can be used therein, and a spacer can be used to support the radiating element 4 and the ground conductor 2, and air can be used as the dielectric 3.

接地導体2としては、金属導体であればどのようなも
のでも使用でき、その厚さも現在の技術で製作できるも
のならばどのような厚さのものも使用できる。すなわ
ち、前記の誘電体3として掲げた有機絶縁材料にフィル
ム状のものを使用すれば、その表面にスパッタリングや
蒸着等の技術を用いて極薄の金属層を形成することもで
き、また圧延したり電解めっきによって形成された金属
箔を貼り合わせたものを使用することもでき、金属板を
使用することもできる。また、その材質は、アルミニウ
ム、鉄、銅、ニッケルまたはこれら及びその他の金属と
の合金が使用され、これらの選択は、経済性、重量及び
必要とされる機械的特性並びに電気的特性からなされ
る。
As the ground conductor 2, any metal conductor can be used, and any thickness can be used as long as it can be manufactured by current technology. That is, if a film-like organic insulating material is used as the dielectric material 3, an extremely thin metal layer can be formed on the surface by using a technique such as sputtering or vapor deposition. Alternatively, it is possible to use a metal foil formed by laminating a metal foil formed by electrolytic plating, or to use a metal plate. The material used is aluminum, iron, copper, nickel or alloys with these and other metals, and the selection is made based on economy, weight and required mechanical and electrical properties. .

放射素子4や給電線5は、前記の接地導体と同様のも
のを使用することができ、その形状の加工には、前記誘
電体3に予め貼り合わされた金属箔を選択的にエッチン
グ除去する方法や、必要な導体を無電解めっきによって
形成する方法、あるいはその両者を併用し、または必要
な導体をペースト状にしたものをシルク印刷して形成す
る方法など、一般的に配線板を製造する方法が使用でき
る。
The radiating element 4 and the feed line 5 may be the same as the above-described ground conductor, and the shape thereof may be processed by selectively etching and removing a metal foil previously bonded to the dielectric 3. A method of manufacturing a wiring board in general, such as a method of forming a required conductor by electroless plating, or a method of using both in combination, or a method of forming a required conductor in a paste form by silk printing. Can be used.

金属板7は、前記の接地導体2や放射素子4および給
電線5と同様の材質を使用することができ、該金属板7
に形成されるスロット6は、前記放射素子4および給電
線5の形成法と同様に一般的な配線板の製造法が使用で
き、さらに、プレス打ち抜き加工、エッチング加工、レ
ーザーによる加工等、一般的に板金加工に使用される方
法を使用することもできる。
The metal plate 7 can be made of the same material as the ground conductor 2, the radiating element 4, and the feeder 5.
In the slot 6 formed in the same manner as in the method of forming the radiating element 4 and the feeder line 5, a general wiring board manufacturing method can be used. Alternatively, a method used for sheet metal processing can be used.

この金属板7に設けるスロット6は、その数が前記放
射素子4の数より多いことが必要である。
The number of the slots 6 provided in the metal plate 7 needs to be larger than the number of the radiating elements 4.

また、スロット6の配置は、第1図(b)に示すよう
に、全てがこの金属板7上の放射素子4に対応しない箇
所とすることができ、また、第2図(b)に示すよう
に、一部は放射素子4に対応する箇所に設けることもで
きる。以上のどちらの場合でも、その金属板7上の放射
素子4に対応する箇所に対して点対称に配置することが
好ましく、さらに同芯円上に配置することが好ましい。
Further, as shown in FIG. 1 (b), the arrangement of the slots 6 can be all places which do not correspond to the radiating elements 4 on this metal plate 7, and as shown in FIG. 2 (b). As described above, a part can be provided at a position corresponding to the radiation element 4. In any of the above cases, it is preferable that the metal plate 7 be arranged point-symmetrically with respect to a portion corresponding to the radiating element 4, and it is more preferable that the metal plate 7 be arranged on a concentric circle.

このスロット6の形状は、従来の放射素子4に対応す
る箇所に金属板7を貫通するスロット6を設けたアンテ
ナに用いた形状であれば、円形、方形、十字形またはX
字形等どのようなものでも使用できる。
The shape of the slot 6 may be a circle, a square, a cross, or an X as long as the shape is used for an antenna having a slot 6 that penetrates a metal plate 7 at a position corresponding to a conventional radiating element 4.
Any shape such as a letter shape can be used.

このようなスロット6の一定数を、1つの放射素子4
と組み合わせて1群のアンテナ素子とし、複数のアンテ
ナ群を配列して1つの平面アンテナとするが、隣接する
アンテナ群で1つ以上のスロット6を共有すれば、アン
テナの面積を有効に利用でき好ましい。例として、放射
素子4に対応しない箇所にのみスロット6を設けたもの
を、第4図(a)に、放射素子4に対応する箇所にもス
ロット6を設けたものを第4図(b)および第5図に示
す。
A certain number of such slots 6 are replaced with one radiating element 4
To form a group of antenna elements, and a plurality of antenna groups are arranged to form one planar antenna. However, if one or more slots 6 are shared by adjacent antenna groups, the area of the antenna can be effectively used. preferable. As an example, FIG. 4 (a) shows a case where the slot 6 is provided only at a position not corresponding to the radiating element 4, and FIG. 4 (b) shows a case where the slot 6 is also provided at a position corresponding to the radiating element 4. And FIG.

(作用) 本発明の発明者らは、鋭意検討の結果、第1図に示す
ように、1つの放射素子4に対応しない箇所にスロット
6を設ければ、利得が向上し、このときに、該放射素子
4に対応する箇所にスロット6を設けてもよいという知
見を得た。本発明のマイクロストリップアンテナは、こ
の知見に基づいてなされたものである。この理由は、1
つの放射素子4から放射された電波が、金属板7に設け
られた複数のスロット6の各々に分散されて空間に放射
されるため、ビーム幅がしぼられて利得が向上する。
(Operation) As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that, as shown in FIG. 1, if a slot 6 is provided at a location that does not correspond to one radiating element 4, the gain is improved. It has been found that a slot 6 may be provided at a position corresponding to the radiating element 4. The microstrip antenna of the present invention has been made based on this finding. The reason is 1
Since the radio waves radiated from the two radiating elements 4 are dispersed in each of the plurality of slots 6 provided in the metal plate 7 and radiated into the space, the beam width is narrowed and the gain is improved.

実施例1 第1図(a)および(b)に示す構成とし、厚さ1mm
のアルミニウム板と、比誘電率が1.77で厚さ0.8mmの発
砲ポリエチレンシートと、厚さ35μmの圧延銅箔とを貼
り合わせた積層板の銅箔を、エッチング加工してパッチ
型放射素子と給電線路を形成し、このエッチング加工し
た基板に、比誘電率が約1の厚さ8mmの発泡体を挟ん
で、X状のスロットを放射素子1に対して9有する厚さ
0.5mmのアルミニウム板を重ね、マイクロストリップア
ンテナとした。このときに、スロットは、幅3mm、長さ1
2.5mmのスロットをX字状に組み合わせたものとし、放
射素子に対応する箇所に1つ、その周囲半径14mmの箇所
の同芯円上に等間隔で4つ設けた。
Example 1 The structure shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) was used, and the thickness was 1 mm.
An aluminum plate, a foamed polyethylene sheet with a relative dielectric constant of 1.77 and a thickness of 0.8 mm and a rolled copper foil with a thickness of 35 μm are laminated and etched to feed a patch-type radiating element. A line is formed, and an X-shaped slot 9 is provided for the radiating element 1 with a foam having a relative dielectric constant of about 1 and a thickness of 8 mm on the etched substrate.
A 0.5 mm aluminum plate was stacked to form a microstrip antenna. At this time, the slot is 3mm wide and 1 long
2.5 mm slots are combined in an X-shape, one at a location corresponding to the radiating element and four at equal intervals on a concentric circle at a location with a peripheral radius of 14 mm.

実施例2 第2図(a)および(b)に示す構成とし、厚さ1mm
のアルミニウム板と、比誘電率が1.77で厚さ0.8mmの発
砲ポリエチレンシートと、厚さ35μmの圧延銅箔とを貼
り合わせた積層板の銅箔を、エッチング加工してパッチ
型放射素子と給電線路を形成し、このエッチング加工し
た基板に、比誘電率が約1の厚さ8mmの発泡体を挟ん
で、X状のスロットを放射素子1に対して9有する厚さ
0.5mmのアルムニウム板を重ね、マイクロストリップア
ンテナとした。このときに、スロットは、幅3mm、長さ1
2.5mmのスロットをX字状に組み合わせたものとし、放
射素子に対応する箇所に1つ、その周囲半径14mmの箇所
の同芯円上に等間隔で8つ設けた。
Example 2 The structure shown in FIGS. 2 (a) and (b) was used, and the thickness was 1 mm.
An aluminum plate, a foamed polyethylene sheet with a relative dielectric constant of 1.77 and a thickness of 0.8 mm and a rolled copper foil with a thickness of 35 μm are laminated and etched to feed a patch-type radiating element. A line is formed, and an X-shaped slot 9 is provided for the radiating element 1 with a foam having a relative dielectric constant of about 1 and a thickness of 8 mm on the etched substrate.
A 0.5 mm aluminum plate was stacked to form a microstrip antenna. At this time, the slot is 3mm wide and 1 long
2.5 mm slots are combined in an X-shape, one at a location corresponding to the radiating element, and eight at equal intervals on a concentric circle with a radius of 14 mm around the radiating element.

実施例3 スロットを、放射素子に対応する箇所に1つ、その周
囲半径16mmの箇所の同芯円上に等間隔で8つ設けた以外
は実施例1と同様とした。
Example 3 Example 3 was the same as Example 1 except that one slot was provided at a location corresponding to the radiating element, and eight slots were provided at equal intervals on a concentric circle at a location with a peripheral radius of 16 mm.

実施例4 スロットを、放射素子に対応する箇所に1つ、その周
囲半径18mmの箇所の同芯円上に等間隔で8つ設けた以外
は実施例1と同様とした。
Example 4 Example 4 was the same as Example 1 except that one slot was provided at a location corresponding to the radiating element, and eight slots were provided at equal intervals on a concentric circle at a location with a peripheral radius of 18 mm.

実施例5 スロットを、放射素子に対応する箇所に1つ、その周
囲半径20mmの箇所の同芯円上に等間隔で8つ設けた以外
は実施例1と同様とした。
Example 5 Example 5 was the same as Example 1 except that one slot was provided at a location corresponding to the radiating element and eight slots were provided at equal intervals on a concentric circle at a location with a peripheral radius of 20 mm.

実施例6 構成を第3図(a)および(b)とした以外は、実施
例2と同様とした。
Example 6 Example 6 was the same as Example 2 except that the configuration was changed to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

実施例7 構成を第3図(a)および(b)とした以外は、実施
例3と同様とした。
Example 7 Example 7 was the same as Example 3 except that the configuration was changed to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

実施例8 構成を第3図(a)および(b)とした以外は、実施
例4と同様とした。
Example 8 Example 8 was the same as Example 4 except that the configuration was changed to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

実施例9 構成を第3図(a)および(b)とした以外は、実施
例5と同様とした。
Example 9 Example 9 was the same as Example 5 except that the configuration was changed to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

実施例10 構成を第1図(b)および(c)とし、厚さ8mmの発
泡体に代えて厚さ8mmのスペーサを用いた以外は実施例
1と同様とした。
Example 10 The structure was the same as that of Example 1 except that the structure was changed to FIGS. 1 (b) and 1 (c) and an 8 mm thick spacer was used instead of the 8 mm thick foam.

実施例11 構成を第1図(b)および(d)とし、金属板7に近
い方の放射素子を無給電素子とし、接地導体2に近い方
の放射素子に給電線4を接続した以外は実施例10と同様
とした。
Embodiment 11 Except that the configuration is shown in FIGS. 1B and 1D, the radiating element closer to the metal plate 7 is a parasitic element, and the feeder line 4 is connected to the radiating element closer to the ground conductor 2. Same as Example 10.

実施例12 構成を第1図(b)および(e)とし、金属板7に近
い方の放射素子と接地導体2に近い方の放射素子の給電
を90°位相が異なったものとした以外は実施例10と同様
とした。
Example 12 Except that the configuration was made as shown in FIGS. 1 (b) and 1 (e), and the radiating element closer to the metal plate 7 and the radiating element closer to the ground conductor 2 were supplied with different phases by 90 °. Same as Example 10.

実施例13 構成を第1図(b)および(f)とし、誘電体として
実施例1で用いた放射素子を形成した基板と同様に、比
誘電率が1.77で厚さ0.8mmの発砲ポリエチレンシート
と、厚さ35μmの圧延銅箔とを貼り合わせた積層板の銅
箔を、エッチング加工してスロット6に相当する形状に
銅箔のない部分を形成した以外は、実施例1と同様とし
た。
Example 13 The foamed polyethylene sheet having a relative dielectric constant of 1.77 and a thickness of 0.8 mm was used in the same manner as the substrate on which the radiating element used in Example 1 was formed as a dielectric, with the configuration shown in FIGS. And a rolled copper foil having a thickness of 35 μm was laminated, and the same processing as in Example 1 was performed except that a portion having no copper foil was formed in a shape corresponding to the slot 6 by etching. .

実施例14 構成を第1図(b)および(g)とし、誘電体として
実施例1で用いた放射素子を形成した基板と同様に、比
誘電率が1.77で厚さ0.8mmの発砲ポリエチレンシート
と、厚さ35μmの圧延銅箔とを貼り合わせた積層板の銅
箔を、エッチング加工してスロット6に相当する形状に
銅箔のない部分を形成した以外は、実施例10と同様とし
た。
Example 14 FIGS. 1 (b) and 1 (g) show the structure of the foamed polyethylene sheet having a relative dielectric constant of 1.77 and a thickness of 0.8 mm, similarly to the substrate on which the radiating element used in Example 1 was formed as a dielectric. And the same procedure as in Example 10 except that the copper foil of the laminate obtained by laminating the rolled copper foil having a thickness of 35 μm was etched to form a portion having no copper foil in a shape corresponding to the slot 6. .

実施例15 構成を第1図(b)および(h)とし、誘電体として
実施例1で用いた放射素子を形成した基板と同様に、比
誘電率が1.77で厚さ0.8mmの発砲ポリエチレンシート
と、厚さ35μmの圧延銅箔とを貼り合わせた積層板の銅
箔を、エッチング加工してスロット6に相当する形状に
銅箔のない部分を形成した以外は、実施例11と同様とし
た。
Example 15 FIGS. 1 (b) and 1 (h) show constructions of a foamed polyethylene sheet having a relative dielectric constant of 1.77 and a thickness of 0.8 mm similarly to the substrate on which the radiating element used in Example 1 was formed as a dielectric. And the same procedure as in Example 11 except that the copper foil of the laminate obtained by laminating the rolled copper foil having a thickness of 35 μm was etched to form a portion having no copper foil in a shape corresponding to the slot 6. .

実施例16 第4図(b)に示すように、放射素子の数を256と
し、スロット6を隣接する4つのアンテナ素子と1つず
つ共用し、構成は実施例1と同様に、第1図(a)およ
び(b)とした。
Embodiment 16 As shown in FIG. 4 (b), the number of radiating elements is 256, and one slot 6 is shared with four adjacent antenna elements, and the configuration is the same as that of the first embodiment. (A) and (b).

実施例17 第5図に示すように、第3図の構成を4集め、1つの
放射素子に対応するスロットが他の放射素子に対応する
スロットの2つをそれぞれ共有する以外は、実施例5と
同様とした。
Embodiment 17 As shown in FIG. 5, the configuration of FIG. 3 is combined with four, and the slot corresponding to one radiating element shares two slots corresponding to the other radiating elements, respectively. The same as above.

比較例 第10図の構成とした以外は、実施例2と同様とした。Comparative Example The same operation as in Example 2 was performed except that the structure shown in FIG. 10 was used.

以上の実施例、比較例はともに周波数を12GHzで特性
を調査した。
The characteristics of the above Examples and Comparative Examples were both investigated at a frequency of 12 GHz.

実施例10の放射特性を第6図(a)に、周波数特性を
第6図(b)に示し、比較例の放射特性を第7図に示
す。この結果、実施例1の利得は、比較例に比べて、約
4dB向上していることが分かる。
The radiation characteristics of Example 10 are shown in FIG. 6 (a), the frequency characteristics are shown in FIG. 6 (b), and the radiation characteristics of the comparative example are shown in FIG. As a result, the gain of Example 1 was about
It can be seen that it is improved by 4 dB.

また、実施例2〜9のアンテナの利得を、周波数12GH
zで測定した結果、第8図に示すように、いずれの場合
も、従来のアンテナに比べ、約3dB以上の利得の向上が
見られた。さらに、実施例10〜15も同様であった。
Further, the gains of the antennas of Examples 2 to 9 were
As a result of measurement at z, as shown in FIG. 8, in each case, the gain was improved by about 3 dB or more as compared with the conventional antenna. Furthermore, Examples 10 to 15 were similar.

なお、第8図の縦軸の値は、比較例のアンテナの利得
を0dBとしたときの相対値である。
The values on the vertical axis in FIG. 8 are relative values when the gain of the antenna of the comparative example is 0 dB.

(発明の効果) 以上に説明したように、本発明によって、利得に優
れ、かつ、損失が少ないマイクロストリップアンテナを
提供することができた。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a microstrip antenna having excellent gain and low loss can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図(a)は本発明の一実施例を示す断面図、第1図
(b)は本発明の一実施例を示す上面図、第1図(c)
は本発明のほかの実施例を示す断面図、第1図(d)は
本発明のほかの実施例を示す断面図、第1図(e)は本
発明のほかの実施例を示す断面図、第1図(f)は本発
明のほかの実施例を示す断面図、第1図(g)は本発明
のほかの実施例を示す断面図、第1図(h)は本発明の
ほかの実施例を示す断面図、第2図(a)は本発明の他
の実施例を示す断面図、第2図(b)は本発明の他の実
施例を示す上面図、第3図(a)は本発明の他の実施例
を示す断面図、第3図(b)は本発明の他の実施例を示
す上面図、第4図(a)は本発明のほかの実施例を示す
概略図、第4図(b)は本発明のほかの実施例を示す概
略図、第5図は本発明の他の実施例を示す概略図、第6
図(a)および(b)は本発明の効果を説明するための
線図、第7図は従来例の効果を説明するための線図、第
8図は本発明の他の実施例の効果を説明するための線
図、第9図(a)は従来例を示す断面図、第9図(b)
は従来例を示す上面図、第10図は従来例を説明するため
の線図である。 符号の説明 2……接地導体、3……誘電体層 4……放射素子、5……給電線路 6……スロット、7……金属板 8……誘電体、9……金属槽 10……金属のない部分 11……発泡体
FIG. 1A is a cross-sectional view showing one embodiment of the present invention, FIG. 1B is a top view showing one embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 1D is a sectional view showing another embodiment of the present invention, FIG. 1D is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 1E is a sectional view showing another embodiment of the present invention. FIG. 1 (f) is a sectional view showing another embodiment of the present invention, FIG. 1 (g) is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 2 (a) is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, FIG. 2 (b) is a top view showing another embodiment of the present invention, and FIG. a) is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, FIG. 3 (b) is a top view showing another embodiment of the present invention, and FIG. 4 (a) shows another embodiment of the present invention. FIG. 4 (b) is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention, FIG. 5 is a schematic diagram showing another embodiment of the present invention, and FIG.
(A) and (b) are diagrams for explaining the effect of the present invention, FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the conventional example, and FIG. 8 is the effect of another embodiment of the present invention. FIG. 9 (a) is a sectional view showing a conventional example, and FIG. 9 (b)
FIG. 10 is a top view showing a conventional example, and FIG. 10 is a diagram for explaining the conventional example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ground conductor 3 dielectric layer 4 radiating element 5 feed line 6 slot 7 metal plate 8 dielectric 9 metal tank 10 Part without metal 11 ... Foam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 嘉戸 誠司 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 井山 博之 茨城県下館市大字小川1500番地 日立化 成工業株式会社下館研究所内 (72)発明者 平尾 充 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立 化成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 石坂 裕宣 茨城県下館市大字五所宮1150番地 日立 化成工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 王丸 謙治 東京都世田谷区砧1丁目10番10号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 村田 孝雄 東京都世田谷区砧1丁目10番10号 日本 放送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 1989年電子情報通信学会秋季大会講演 論文集[分冊2],講演番号B−35,P 2−35 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00 - 25/04 H01Q 13/00 - 13/28 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Seiji Kado 1500 Ogawa Ogawa, Shimodate City, Ibaraki Prefecture Inside the Shimodate Research Laboratory, Hitachi Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Iyama 1500 Ogawa Ogawa Shimodate City Ibaraki Prefecture (72) Inventor Mitsuru Hirao, Inventor Mitsuru Hirao 1150 Goshomiya, Shimodate-shi, Ibaraki Hitachi Hitachi Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Oomaru 1-10-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Research Institute (72) Inventor Takao Murata 1-10-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation, Research Institute of Broadcasting Technology (56) References 1989 IEICE Autumn Conference Proceedings [Part 2], Lecture No. B-35, P 2-35 (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 23/00 H01Q 25/00 - 25/04 H01Q 13/00-13/28

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数のスロット(6)を有する金属板
(7)と、複数の放射素子(4)と、接地導体(2)及
び給電線路(5)からなるアンテナにおいて、放射素子
(4)から一定の間隔を隔てて接地導体(2)を配し、
該接地導体(2)のない側に一定間隔で隔てられた金属
板(7)を配し、該金属板(7)に設けられたスロット
(6)の数が該放射素子(4)の数より多いことを特徴
とするスロット板付マイクロストリップパッチアンテ
ナ。
1. An antenna comprising a metal plate (7) having a plurality of slots (6), a plurality of radiating elements (4), a ground conductor (2) and a feed line (5). The ground conductor (2) is arranged at a certain interval from
A metal plate (7) spaced at a constant interval is disposed on the side without the ground conductor (2), and the number of slots (6) provided in the metal plate (7) is equal to the number of the radiating elements (4). A microstrip patch antenna with a slot plate, characterized in that there are more.
【請求項2】前記金属板(7)に代えて、誘電体(8)
の表面に金属層(9)を形成した積層体を用いたことを
特徴とする請求項1記載のスロット板付マイクロストリ
ップパッチアンテナ。
2. A dielectric (8) instead of said metal plate (7).
2. A microstrip patch antenna with a slot plate according to claim 1, wherein a laminated body having a metal layer (9) formed on the surface of the patch strip is used.
【請求項3】前記スロット(6)に代えて、金属層
(9)に金属のない部分(10)を形成したことを特徴と
する請求項2に記載のスロット板付マイクロストリップ
パッチアンテナ。
3. A microstrip patch antenna with a slot plate according to claim 2, wherein a metal-free portion (10) is formed in a metal layer (9) instead of said slot (6).
【請求項4】前記放射素子(4)を、空気以外の誘電体
(3)の一方の面に設けたことを特徴とする請求項1、
2または3のうちいずれかに記載のスロット板付マイク
ロストリップパッチアンテナ。
4. The radiating element (4) is provided on one surface of a dielectric (3) other than air.
4. The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of 2 and 3.
【請求項5】前記放射素子(4)を、空気以外の誘電体
(3)の両面に設けたことを特徴とする請求項1、2、
3または4のうちいずれかに記載のスロット板付マイク
ロストリップパッチアンテナ。
5. The radiating element (4) is provided on both surfaces of a dielectric (3) other than air.
5. The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of 3 or 4.
【請求項6】前記空気以外の誘導体(3)がフィルム状
であることを特徴とする請求項1、2、3、4または5
のうちいずれかに記載のスロット板付マイクロストリッ
プパッチアンテナ。
6. The method according to claim 1, wherein said derivative (3) other than air is in the form of a film.
The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of the above.
【請求項7】前記接地導体(2)を、空気以外の誘電体
(3)の一方の面に設けたことを特徴とする請求項1、
2、3、4、5または6のうちいずれかに記載のスロッ
ト板付マイクロストリップパッチアンテナ。
7. The device according to claim 1, wherein said ground conductor is provided on one surface of a dielectric material other than air.
7. The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of 2, 3, 4, 5, and 6.
【請求項8】前記スロット(6)の位置が、前記放射素
子(4)に対応する箇所でないことを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6または7のうちいずれかに記載
のスロット板付マイクロストリップパッチアンテナ。
8. The method according to claim 1, wherein the position of the slot is not a position corresponding to the radiating element. The microstrip patch antenna with the slot plate described in the above.
【請求項9】前記スロット(6)に加え、前記放射素子
(4)に対応する箇所にスロット(6)を設けたことを
特徴とする請求項8に記載のスロット板付マイクロスト
リップパッチアンテナ。
9. The microstrip patch antenna with a slot plate according to claim 8, wherein a slot (6) is provided at a position corresponding to the radiating element (4) in addition to the slot (6).
【請求項10】前記金属板(7)の前記放射素子(4)
に対応する箇所に対して、スロット(6)が点対称に配
列されたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、
6、7、8または9のうちいずれかに記載のスロット板
付マイクロストリップパッチアンテナ。
10. The radiating element (4) of the metal plate (7).
The slots (6) are arranged point-symmetrically with respect to a position corresponding to (1), (2), (3), (4), (5) and (4).
10. The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of 6, 7, 8 and 9.
【請求項11】前記金属板(7)に設けられたスロット
(6)が同芯円上に配列されたことを特徴とする請求項
1、2、3、4、5、6、7、8、9または10のうちい
ずれかに記載のスロット板付マイクロストリップパッチ
アンテナ。
11. The device according to claim 1, wherein the slots provided in the metal plate are arranged on a concentric circle. 11. The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of claims, 9 and 10.
【請求項12】1つの前記放射素子(4)と一定数のス
ロット(6)を1群のアンテナ素子として構成し、隣接
する複数の群のアンテナ素子が一定数のスロット(6)
を共有することを特徴とする請求項1、2、3、4、
5、6、7、8、9、10または11のうちいずれかに記載
のスロット板付マイクロストリップパッチアンテナ。
12. A radiating element (4) and a fixed number of slots (6) are formed as a group of antenna elements, and a plurality of adjacent groups of antenna elements are formed of a fixed number of slots (6).
Claims 1, 2, 3, 4,
12. The microstrip patch antenna with a slot plate according to any one of 5, 6, 7, 8, 9, 10, and 11.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2846081B2 (en) * 1990-07-25 1999-01-13 日立化成工業株式会社 Triplate type planar antenna
US5278569A (en) * 1990-07-25 1994-01-11 Hitachi Chemical Company, Ltd. Plane antenna with high gain and antenna efficiency
JP6971350B2 (en) * 2020-03-17 2021-11-24 ソフトバンク株式会社 Antenna device, wireless communication device and mobile body
CN115425394B (en) * 2022-08-05 2024-02-27 中国电子科技集团公司第十四研究所 Strip line based on laminated structure and laminated array antenna unit based on heterogeneous substrate three-dimensional stacking

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4364050A (en) * 1981-02-09 1982-12-14 Hazeltine Corporation Microstrip antenna
US4554549A (en) * 1983-09-19 1985-11-19 Raytheon Company Microstrip antenna with circular ring
FR2598036B1 (en) * 1986-04-23 1988-08-12 France Etat PLATE ANTENNA WITH DOUBLE CROSS POLARIZATIONS
EP0295003A3 (en) * 1987-06-09 1990-08-29 THORN EMI plc Antenna

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1989年電子情報通信学会秋季大会講演論文集[分冊2],講演番号B−35,P2−35

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