JP3286882B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、レーダや通信に用い
られるアンテナ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna device used for radar and communication.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１５は例えば、K.S.Yngvesson et a
l.,■The Tapered Slot Antenna-A NewIntegrated Elem
ent for Millimater-Wave Applications,■IEEE Trans.
Antennas Propagat., vol. AP-37, no.2, pp.365-374,
Feb.1989.に示された従来のこの種のアンテナ装置の構
成図であり、１は金属反射板、２はこの金属反射板１と
交差した誘電体基板、３はこの誘電体基板２の上面に配
置された金属地導体、４はこの金属地導体３上に構成さ
れ、線路幅が上記誘電体基板２の端部に向けテーパ上に
拡大しているスロット線路、５は上記誘電体基板２の下
面に配置され、上記スロット線路４と直交して配置され
たストリップ線路であり、上記誘電体基板２、上記金属
地導体３、上記スロット線路４、上記ストリップ線路５
とから構成される素子アンテナ６が間隔ｄで配列されて
いる。図１６は上記素子アンテナ６により構成されたア
ンテナ装置の動作を示す図であり、図において、７は上
記ストリップ線路５上を流れる電流、８は上記電流７に
より誘起される磁界、９は上記スロット線路４上の電
界、１０は上記電界９により誘起される上記金属地導体
３上を流れる電流である。2. Description of the Related Art FIG. 15 shows, for example, KSYngvesson et a
l., ■ The Tapered Slot Antenna-A New Integrated Elem
ent for Millimater-Wave Applications, ■ IEEE Trans.
Antennas Propagat., Vol.AP-37, no.2, pp.365-374,
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional antenna device of this type shown in Feb. 1989. 1 is a metal reflector, 2 is a dielectric substrate crossing the metal reflector 1, and 3 is an upper surface of the dielectric substrate 2. Are arranged on the metal ground conductor 3, and the slot line whose line width is tapered toward the end of the dielectric substrate 2 is increased. And a strip line disposed orthogonally to the slot line 4, the dielectric substrate 2, the metal ground conductor 3, the slot line 4, and the strip line 5.
Are arranged at an interval d. FIG. 16 is a diagram showing the operation of the antenna device constituted by the element antenna 6, in which 7 is a current flowing on the strip line 5, 8 is a magnetic field induced by the current 7, and 9 is a slot. The electric field 10 on the line 4 is a current flowing on the metal ground conductor 3 induced by the electric field 9.
【０００３】次に上記従来のアンテナ装置の動作につい
て説明する。例えば素子アンテナ６ｂのストリップ線路
５を伝搬する信号は、上記ストリップ線路５上で電流７
として流れ、この電流７により、上記ストリップ線路５
のまわりを回転する磁界８が誘起される。そしてこの磁
界８により上記ストリップ線路５と直交するように配置
された上記スロット線路４上に電界９が誘起される。こ
の電界９は上記スロット線路４上を伝搬し、上記スロッ
ト線路４の端部に近づくにつれて円弧状となり、上記ス
ロット線路４の端部すなわち、上記誘電体基板２の端部
から空間に放射される。Next, the operation of the above-described conventional antenna device will be described. For example, a signal propagating through the strip line 5 of the element antenna 6 b
And the current 7 causes the strip line 5
A magnetic field 8 rotating around is induced. The magnetic field 8 induces an electric field 9 on the slot line 4 arranged orthogonal to the strip line 5. The electric field 9 propagates on the slot line 4, becomes an arc shape as approaching the end of the slot line 4, and is radiated into the space from the end of the slot line 4, that is, the end of the dielectric substrate 2. .
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のア
ンテナ装置では、素子アンテナ６ｂのストリップ線路５
を伝搬する信号は、上記ストリップ線路５上で電流７と
して流れ、この電流７により、上記ストリップ線路５の
まわりを回転する磁界８が誘起される。そしてこの磁界
８により上記ストリップ線路５と直交するように配置さ
れた上記スロット線路４上に電界９が誘起されると同時
に、上記誘電体基板２上を上記スロット線路４および、
上記誘電体基板２の端部沿いに電流１０が流れる。その
ため、例えば上記素子アンテナ６ｂを励振したことによ
り生じた上記電流１０は間隔ｄで隣り合う素子アンテナ
６ａに結合する。すなわち、素子アンテナ６ａ，６ｂ間
の相互結合が大きいという問題点があった。In the above-described conventional antenna device, the strip line 5 of the element antenna 6b is used.
Propagates as a current 7 on the strip line 5, and this current 7 induces a magnetic field 8 rotating around the strip line 5. The magnetic field 8 induces an electric field 9 on the slot line 4 arranged orthogonal to the strip line 5, and at the same time, the slot line 4 on the dielectric substrate 2 and
A current 10 flows along the end of the dielectric substrate 2. Therefore, for example, the current 10 generated by exciting the element antenna 6b is coupled to the adjacent element antenna 6a at an interval d. That is, there is a problem that mutual coupling between the element antennas 6a and 6b is large.
【０００５】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、素子アンテナ間の相互結合が小
さく、所望の放射パターンのアンテナ装置を得ることを
目的とする。An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to obtain an antenna device having a desired radiation pattern in which mutual coupling between element antennas is small.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のアンテ
ナ装置においては、１層の誘電体基板の片面、または２
層の密着した誘電体基板の両側面に配置した金属地導体
と、上記金属地導体上に配置され、一端を短絡し、この
短絡端から線路幅を上記誘電体基板端部に向けてテーパ
状に拡大させ放射部を構成したスロット線路と、上記誘
電体基板が１層の場合には、誘電体基板の上記金属地導
体と反対の面に、また、上記誘電体基板が２層の場合に
は、２層の誘電体基板ではさまれた面に、上記スロット
線路と直交するように配置されたストリップ線路とを備
えて構成されたアンテナを素子アンテナとし、上記素子
アンテナを複数個配列した上記誘電体基板を、金属反射
板と直交するように複数枚配置してアレイアンテナを形
成したアンテナ装置において、上記素子アンテナ間の上
記金属地導体の端部に周囲長が１／４波長の整数倍であ
る円弧状のスリットを設け、素子アンテナ間の相互結合
量を抑えるものである。In the antenna device according to the first aspect of the present invention, one surface of a single-layer dielectric substrate, or one surface of a dielectric substrate, is provided.
A metal ground conductor disposed on both sides of the dielectric substrate having the layer adhered thereto, and disposed on the metal ground conductor, one end of which is short-circuited, and the line width is tapered from the short-circuited end toward the end of the dielectric substrate. When the dielectric substrate is a single layer, the slot line is formed on the surface opposite to the metal ground conductor of the dielectric substrate, and when the dielectric substrate has two layers, An antenna configured to include a strip line disposed orthogonal to the slot line on a surface sandwiched between two dielectric substrates is an element antenna, and a plurality of the element antennas are arranged. In an antenna device in which an array antenna is formed by arranging a plurality of dielectric substrates so as to be orthogonal to a metal reflector, a peripheral length is an integral multiple of 1/4 wavelength at an end of the metal ground conductor between the element antennas. Arc-shaped slip The provided, and suppresses mutual coupling between the antenna elements.
【０００７】請求項２の発明のアンテナ装置において
は、請求項１記載のアンテナ装置において、円弧状のス
リットにかえて、所定のサイズの多角形状又はＵ字状と
し、所定の数を素子アンテナ間の金属地導体の端部に設
け、利用帯域数および利用帯域幅を満足するものであ
る。According to a second aspect of the present invention, in the antenna device of the first aspect, instead of the arc-shaped slit, a polygonal shape or a U-shape having a predetermined size is formed, and a predetermined number is set between the element antennas. Provided at the end of the metal ground conductor described above to satisfy the number of used bands and the used bandwidth.
【０００８】請求項３の発明のアンテナ装置において
は、請求項１記載のアンテナ装置において、円弧状のス
リットにかえて、素子アンテナ間の金属地導体上に、１
／２波長の長さのスロットを、その長手方向をスロット
線路の短絡端から誘電体基板端部に向けてテーパ状に拡
大する方向にほぼ合わせて設けたものである。[0008] In the antenna device according to the third aspect of the present invention, in the antenna device according to the first aspect, instead of the arcuate slit, one metal ground conductor between the element antennas is provided.
A slot having a length of / 2 wavelength is provided so that its longitudinal direction is substantially aligned with the direction in which the slot expands in a tapered shape from the short-circuit end of the slot line toward the end of the dielectric substrate.
【０００９】請求項４の発明のアンテナ装置において
は、請求項１または請求項２記載のアンテナ装置、また
は請求項３記載のアンテナ装置において、スリットまた
はスロットの面積を調節することにより、所望の放射パ
ターン形状を得るものである。In the antenna device according to a fourth aspect of the present invention, in the antenna device according to the first or second aspect, or the antenna device according to the third aspect, a desired radiation is achieved by adjusting the area of the slit or the slot. This is to obtain a pattern shape.
【００１０】請求項５の発明のアンテナ装置において
は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置
において、スロット線路とストリップ線路との交差点か
ら上記ストリップ線路の開放端までの長さを１／４波長
の整数倍とし、複数共振型とした素子アンテナを用いる
ものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the antenna device according to any one of the first to fourth aspects, a length from an intersection of the slot line and the strip line to an open end of the strip line. Is an integral multiple of 1/4 wavelength, and a multiple resonance type element antenna is used.
【００１１】請求項６の発明のアンテナ装置において
は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のアンテナ装置
において、スロット線路とストリップ線路との交差点か
ら上記スロット線路の短絡端までの長さを１／４波長の
整数倍とし、複数共振型とした素子アンテナを用いるも
のである。According to a sixth aspect of the present invention, in the antenna device according to any one of the first to fourth aspects, a length from an intersection of the slot line and the strip line to a short-circuit end of the slot line. Is an integral multiple of 1/4 wavelength, and a multiple resonance type element antenna is used.
【００１２】請求項７の発明のアンテナ装置において
は、１層の誘電体基板の片面、または２層の密着した誘
電体基板の両側面に配置した金属地導体と、上記金属地
導体上に配置され、一端を短絡し、この短絡端から線路
幅を上記誘電体基板端部に向けてテーパ状に拡大させ放
射部を構成したスロット線路と、上記誘電体基板が１層
の場合には、誘電体基板の上記金属地導体と反対の面
に、また、上記誘電体基板が２層の場合には、２層の誘
電体基板ではさまれた面に、上記スロット線路と直交す
るように配置されたストリップ線路とを備えて構成され
たアンテナを素子アンテナとし、上記素子アンテナを複
数個配列した上記誘電体基板を、金属反射板と直交する
ように複数枚配置してアレイアンテナを形成したアンテ
ナ装置において、上記スロット線路のテーパ状に拡大し
ている両側部に、長さが１／４波長の整数倍のスリット
を設けた素子アンテナを用いるものである。In the antenna device according to the present invention, a metal ground conductor may be disposed on one side of a one-layer dielectric substrate or on both side surfaces of a two-layer dielectric substrate, and may be disposed on the metal ground conductor. A slot line having one end short-circuited and a line width expanded from the short-circuited end toward the end of the dielectric substrate to form a radiating portion; And on a surface of the body substrate opposite to the metal ground conductor, or on a surface sandwiched between the two layers of dielectric substrates when the dielectric substrate has two layers, so as to be orthogonal to the slot lines. Antenna device having an antenna configured with a strip line and an element antenna, and arranging a plurality of dielectric substrates on which a plurality of the element antennas are arranged so as to be orthogonal to a metal reflector to form an array antenna In the above On both sides are enlarged in a tapered slot line, it is to use the antenna elements provided with an integral multiple of the slit of the quarter-wave length.
【００１３】請求項８の発明のアンテナ装置において
は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ装置
において、スロット線路のテーパ状に拡大している放射
部から誘電体基板を所定の形状に伸長した構造の素子ア
ンテナを用いるものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the antenna device according to any one of the first to seventh aspects, the dielectric substrate is fixed to a predetermined position from the tapered radiating portion of the slot line. An element antenna having an elongated structure is used.
【００１４】請求項９の発明のアンテナ装置において
は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ装置
において、テーパ状に拡大しているスロット線路の放射
部である誘電体基板の端部に、所定の形状の切込みを設
けた素子アンテナを用いるものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the antenna device according to any one of the first to seventh aspects, the end of the dielectric substrate which is a radiating portion of the slot line expanding in a tapered shape. An element antenna in which a notch of a predetermined shape is provided in a portion is used.
【００１５】請求項１０の発明のアンテナ装置において
は、請求項１〜４、７〜９のいずれか１項に記載のアン
テナ装置における誘電体基板が２層の場合に、上記誘電
体基板の端部にスロット線路の短絡端を形成し、少なく
とも上記スロット線路の短絡端近傍の上記誘電体基板の
側面にメタライズ部分を設け、上記スロット線路の短絡
端部を、上記メタライズ部分で互いに接続し、ストリッ
プ線路を上記誘電体基板の端部近傍に配置し、上記スロ
ット線路と交差させた直後に上記メタライズ部分に短絡
させた構造の素子アンテナを用いるものである。According to a tenth aspect of the present invention, in the antenna device according to any one of the first to fourth and seventh to ninth aspects, when the dielectric substrate has two layers, an end of the dielectric substrate is provided. Forming a short-circuited end of the slot line in the portion, providing a metallized portion on at least a side surface of the dielectric substrate near the short-circuited end of the slot line, connecting the short-circuited ends of the slot line to each other at the metallized portion, An element antenna having a structure in which a line is disposed near an end of the dielectric substrate and short-circuited to the metallized portion immediately after intersecting with the slot line is used.
【００１６】請求項１１の発明のアンテナ装置において
は、請求項１〜４、７〜９のいずれか１項に記載のアン
テナ装置における誘電体基板が２層の場合に、スロット
線路とストリップ線路とが交差する近傍の上記スロット
線路の両脇にスルーホールを設け、上記誘電体基板の両
側面に配置した金属地導体どうしを短絡し、かつ、上記
ストリップ線路が上記スロット線路と交差した直後に、
上記ストリップ線路を上記誘電体基板の両側面に配置し
た金属地導体にスルーホールで短絡させた構造の素子ア
ンテナを用いるものである。According to an eleventh aspect of the present invention, in the antenna device according to any one of the first to fourth and seventh to ninth aspects, when the dielectric substrate has two layers, a slot line and a strip line are used. Provide through holes on both sides of the slot line in the vicinity of the intersection, short-circuit metal ground conductors arranged on both sides of the dielectric substrate, and immediately after the strip line crosses the slot line,
An element antenna having a structure in which the strip line is short-circuited by a through hole to a metal ground conductor disposed on both side surfaces of the dielectric substrate is used.
【００１７】[0017]
【作用】上記のように構成されたアンテナ装置は、素子
アンテナ間の金属地導体の端部に１／２波長の整数倍の
円弧長の円弧状スリットまたは、素子アンテナ間の金属
地導体上に１／２波長の長さを持つスロットにより、ス
ロット線路、および金属地導体端部沿いに金属地導体上
を流れる電流を遮断し、素子アンテナ間の相互結合を減
少させる。According to the antenna device constructed as described above, an arc-shaped slit having an arc length equal to an integral multiple of 1/2 wavelength or a metal ground conductor between element antennas is formed at the end of the metal ground conductor between the element antennas. The half-wavelength slot blocks the current flowing on the slot line and the metal ground conductor along the metal ground conductor end, thereby reducing mutual coupling between the element antennas.
【００１８】また、スリットの形状は、多角形状、Ｕ字
状のいずれでもよく、上記スリットの数、位置、および
サイズを調整することにより、利用帯域数および利用帯
域幅を満足させる。The shape of the slit may be polygonal or U-shaped. The number, position, and size of the slits are adjusted to satisfy the number of used bands and the used bandwidth.
【００１９】また、素子アンテナ間の金属地導体端部の
スリットおよびスロットの面積を調整することにより、
スロット線路、および金属地導体端部沿いに金属地導体
上を流れる電流を制限し、放射パターン形状を変形させ
る。Further, by adjusting the area of the slit and the slot at the end of the metal ground conductor between the element antennas,
The current flowing on the slot line and the metal ground conductor along the metal ground conductor end is limited, and the radiation pattern shape is deformed.
【００２０】素子アンテナにおいて、スロット線路とス
トリップ線路との交差点からストリップ線路の開放端ま
での長さ、あるいは、スロット線路とストリップ線路と
の交差点からスロット線路の短絡端までの長さを１／４
波長の整数倍としたことにより、複数共振形となる。In the element antenna, the length from the intersection of the slot line and the strip line to the open end of the strip line, or the length from the intersection of the slot line and the strip line to the short-circuit end of the slot line is 1/4.
A multiple resonance type is obtained by setting the integral multiple of the wavelength.
【００２１】また、素子アンテナにおいて、スロット線
路のテーパ状に拡大している部分にスリットを設けた構
造とすることにより、金属導体上を流れる電流を遮断
し、所望の放射パターン形状を得る。Further, in the element antenna, a slit is provided in a portion of the slot line which is enlarged in a tapered shape, so that a current flowing on the metal conductor is cut off, and a desired radiation pattern shape is obtained.
【００２２】また、素子アンテナにおいて、スロット線
路のテーパ状に拡大している放射部から誘電体基板を伸
長したり、あるいは、誘電体基板端面に切込みをいれた
構造とすることにより、所望の放射パターン形状を得
る。In the element antenna, a desired radiation can be obtained by extending the dielectric substrate from the radiating portion of the slot line which is expanded in a tapered shape, or by forming a cut in the end surface of the dielectric substrate. Get the pattern shape.
【００２３】また、素子アンテナにおいて、２層の密着
した誘電体基板の両面に配置した金属地導体、この金属
地導体上に構成したスロット線路の短絡端部を、メタラ
イズした誘電体基板の側面で互いに接続し、ストリップ
線路を誘電体基板の側面のごく近傍に配置し、スロット
線路と交差した直後に誘電体基板の側面に短絡させた構
造、あるいは、両金属地導体上に構成したスロット線路
の一端を短絡せずに、スロット線路とストリップ線路と
が交差する近傍のスロット線路の両脇に、スルーホール
で両金属地導体どうしを短絡し、ストリップ線路がスロ
ット線路と交差した直後に両金属地導体にスルーホール
で短絡した構造とすることにより、周波数特性をなくし
使用帯域幅を広げる。In the element antenna, the metal ground conductors arranged on both sides of the two-layered dielectric substrate and the short-circuited ends of the slot lines formed on the metal ground conductors are placed on the side surfaces of the metallized dielectric substrate. Connected to each other, the strip line is arranged very close to the side of the dielectric substrate, and short-circuited to the side of the dielectric substrate immediately after intersecting with the slot line, or the slot line formed on both metal ground conductors Without short-circuiting one end, on both sides of the slot line near where the slot line and the strip line intersect, short-circuit the two metal ground conductors with through holes, and immediately after the strip line crosses the slot line, By using a structure in which the conductor is short-circuited with a through hole, the frequency characteristics are eliminated and the usable bandwidth is widened.
【００２４】[0024]
【実施例】 実施例１．図１はこの発明の一実施例を示すアンテナ装
置の斜視図であり、１は金属反射板、２はこの金属反射
板１と交差した誘電体基板、３はこの誘電体基板２の上
面に配置された金属地導体、４はこの金属地導体３上に
構成され、線路幅が上記誘電体基板２の端部に向けテー
パ上に拡大しているスロット線路、５は上記誘電体基板
２の下面に配置され、上記スロット線路４と直交して配
置されたストリップ線路であり、上記誘電体基板２、上
記金属地導体３、上記スロット線路４、上記ストリップ
線路５とから構成される素子アンテナ６が間隔ｄで配列
されている。１１は素子アンテナ６間の金属地導体３上
に構成された円弧状のスリットである。図２はこのアン
テナ装置の動作を説明するためのもので、図において、
７は上記ストリップ線路５上を流れる電流、８は上記電
流７により誘起される磁界、９は上記スロット線路４上
の電界、１０は上記電界９により誘起される上記金属地
導体３上を流れる電流である。Embodiment 1 FIG. 1 is a perspective view of an antenna device showing one embodiment of the present invention, wherein 1 is a metal reflector, 2 is a dielectric substrate crossing the metal reflector 1, and 3 is disposed on the upper surface of the dielectric substrate 2. The formed metal ground conductor 4 is formed on the metal ground conductor 3, and the slot line whose line width increases in a tapered manner toward the end of the dielectric substrate 2, and 5 is the lower surface of the dielectric substrate 2 And an element antenna 6 composed of the dielectric substrate 2, the metal ground conductor 3, the slot line 4, and the strip line 5, which is a strip line arranged orthogonal to the slot line 4. They are arranged at intervals d. Reference numeral 11 denotes an arc-shaped slit formed on the metal ground conductor 3 between the element antennas 6. FIG. 2 illustrates the operation of the antenna device.
7 is a current flowing on the strip line 5, 8 is a magnetic field induced by the current 7, 9 is an electric field on the slot line 4, 10 is a current flowing on the metal ground conductor 3 induced by the electric field 9. It is.
【００２５】次に、上記この発明の一実施例であるアン
テナ装置の動作について説明する。上記図１７に示す従
来例の場合と同様に、素子アンテナ６ｂのストリップ線
路５を伝搬する信号は、上記ストリップ線路５上で電流
７として流れ、この電流７により、上記ストリップ線路
５のまわりを回転する磁界８が誘起される。そしてこの
磁界８により上記ストリップ線路５と直交するように配
置された上記スロット線路４上に電界９が誘起されると
同時に、上記誘電体基板２上を上記スロット線路４およ
び、上記誘電体基板２の端部沿いに電流１０が流れる。
この電界９は上記スロット線路４上を伝搬し、上記スロ
ット線路４の端部に近づくにつれて円弧状となり、上記
スロット線路４の端部すなわち、上記誘電体基板２の端
部から空間に放射される。一方、電流１０は誘電体基板
２の端部沿いに流れるが、素子アンテナ６ａ、６ｂ間の
金属地導体３上に構成された円弧状のスリット１１があ
るため、ここでは円弧状のスリット１１の端部沿いに流
れる。円弧状のスリット１１の円弧長は１／２波長の整
数倍であるので、ある複数の周波数において円弧状のス
リット１１の始点部と終点部では電流１０の位相が逆相
となり素子アンテナ６ａへは電流１０は流れない。従っ
て、素子アンテナ６ａ、６ｂ間の相互結合量を低減でき
る。Next, the operation of the antenna device according to one embodiment of the present invention will be described. As in the case of the conventional example shown in FIG. 17, the signal propagating through the strip line 5 of the element antenna 6b flows as a current 7 on the strip line 5, and the current 7 causes the signal 7 to rotate around the strip line 5. A magnetic field 8 is induced. The magnetic field 8 induces an electric field 9 on the slot line 4 arranged orthogonal to the strip line 5, and at the same time, the slot line 4 and the dielectric substrate 2 on the dielectric substrate 2. A current 10 flows along the edge of.
The electric field 9 propagates on the slot line 4, becomes an arc shape as approaching the end of the slot line 4, and is radiated into the space from the end of the slot line 4, that is, the end of the dielectric substrate 2. . On the other hand, although the current 10 flows along the end of the dielectric substrate 2, there is an arc-shaped slit 11 formed on the metal ground conductor 3 between the element antennas 6a and 6b. It flows along the edge. Since the arc length of the arc-shaped slit 11 is an integral multiple of 波長 wavelength, the phase of the current 10 is opposite at the starting point and the ending point of the arc-shaped slit 11 at a plurality of frequencies, so that the element antenna 6 a No current 10 flows. Therefore, the mutual coupling between the element antennas 6a and 6b can be reduced.
【００２６】実施例２．上記実施例１では素子アンテナ
６ａ、６ｂ間の金属地導体３上に構成した円弧状のスリ
ット１１の形状を１／２波長の整数倍の円弧長を持つ円
弧状のものとしているが、本実施例ではスリット１１の
形状は多角形状、Ｕ字状のいずれでもよいものとし、ス
リット１１の数、位置、およびサイズを調整することに
より、実施例１と同様の動作を期待でき、利用帯域数お
よび利用帯域幅を満足する。図３に本実施例の一例のア
ンテナ装置の同一誘電体基板上に配置された３素子アン
テナの構成図を示す。Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the shape of the arc-shaped slit 11 formed on the metal ground conductor 3 between the element antennas 6a and 6b is an arc having an arc length that is an integral multiple of 1/2 wavelength. In the example, the shape of the slit 11 may be any one of a polygonal shape and a U-shape. By adjusting the number, position, and size of the slits 11, the same operation as in the first embodiment can be expected. Satisfies bandwidth usage. FIG. 3 shows a configuration diagram of a three-element antenna arranged on the same dielectric substrate of the antenna device according to an example of the present embodiment.
【００２７】実施例３．図４はこの発明の実施例３に係
るアンテナ装置の同一誘電体基板上に配置された３素子
アンテナの構成図を示したものである。図において、１
２は素子アンテナ６ａ、６ｂ間の金属地導体３上に設け
た誘電体基板２の端部に対して垂直方向に１／２波長の
長さをもつスロットである。スロット１２を設けたこと
により、ある周波数で共振を起こし金属地導体３上を流
れる電流１０の位相が逆相となる。これにより、電流１
０はある周波数で流れなくなり素子アンテナ６ａ、６ｂ
間の結合量を低減できる。Embodiment 3 FIG. FIG. 4 shows a configuration diagram of a three-element antenna arranged on the same dielectric substrate of the antenna device according to the third embodiment of the present invention. In the figure, 1
Reference numeral 2 denotes a slot having a length of 1/2 wavelength in a direction perpendicular to the end of the dielectric substrate 2 provided on the metal ground conductor 3 between the element antennas 6a and 6b. By providing the slot 12, resonance occurs at a certain frequency, and the phase of the current 10 flowing on the metal ground conductor 3 is reversed. As a result, the current 1
0 means that it does not flow at a certain frequency and the element antennas 6a, 6b
The amount of coupling between them can be reduced.
【００２８】実施例４．上記実施例１における円弧状の
スリット１１の面積を調節することにより、金属地導体
３上を流れる電流１０の位相を変化させることができ、
所望の放射パターン形状を得る。Embodiment 4 FIG. By adjusting the area of the arc-shaped slit 11 in the first embodiment, the phase of the current 10 flowing on the metal ground conductor 3 can be changed,
Obtain the desired radiation pattern shape.
【００２９】実施例５．上記実施例４においては、スリ
ット１１の形状を円弧状としているが、これについては
本実施例では多角形状、Ｕ字状のいずれでもよいものと
し、スリット１１の数、位置、およびサイズを調整する
ことにより、所望の放射パターン形状を得る。Embodiment 5 FIG. In the fourth embodiment, the shape of the slit 11 is an arc shape. However, in this embodiment, the shape may be any of a polygonal shape and a U-shape, and the number, the position, and the size of the slit 11 are adjusted. Thereby, a desired radiation pattern shape is obtained.
【００３０】実施例６．図５はこの発明の実施例６に係
るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示したもので
ある。図において、２は誘電体基板、３はこの誘電体基
板２の上面に配置された金属地導体、４はこの金属地導
体３上に構成され、線路幅が上記誘電体基板２の端部に
向けテーパ上に拡大しているスロット線路、５は上記誘
電体基板２の下面に配置され、上記スロット線路４と交
差して配置され、上記スロット線路４との交差部から開
放端までの長さが１／４波長の整数倍であるストリップ
線路である。図６はこのアンテナ装置の動作を示す図で
あり、図において、７は上記ストリップ線路５上を流れ
る電流、８は上記電流７により誘起される磁界、９は上
記スロット線路４上の電界である。Embodiment 6 FIG. FIG. 5 shows a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, 2 is a dielectric substrate, 3 is a metal ground conductor arranged on the upper surface of the dielectric substrate 2, 4 is formed on the metal ground conductor 3, and the line width is set at the end of the dielectric substrate 2. The slot line 5 expanding on the taper is disposed on the lower surface of the dielectric substrate 2, is disposed to intersect with the slot line 4, and has a length from an intersection with the slot line 4 to an open end. Is a strip line having an integral multiple of 1/4 wavelength. FIG. 6 is a diagram showing the operation of the antenna device. In the drawing, 7 is a current flowing on the strip line 5, 8 is a magnetic field induced by the current 7, and 9 is an electric field on the slot line 4. .
【００３１】前記のように構成されたアンテナ装置にお
いては、ストリップ線路５とスロット線路４は誘電体基
板２を挟んで交差しており，ストリップ線路５に供給さ
れた信号は上記の交差している部分を介してスロット線
路４に伝送される．ストリップ線路５の終端部は開放し
ており、この終端部からストリップ線路５とスロット線
路４との交差部までの長さが１／４波長の整数倍である
ので、上記ストリップ線路５のまわりを回転する磁界８
は複数の周波数において上記交差部で最大となる。すな
わち、この磁界８により上記ストリップ線路５と交差す
るように配置された上記スロット線路４上に電界９が同
じく複数の周波数において誘起され、この電界９は上記
スロット線路４上を伝搬し、上記スロット線路４の端部
に近づくにつれて円弧状となり、上記スロット線路４の
端部すなわち、上記誘電体基板２の端部から空間に放射
される。従って、この素子アンテナを用いるアンテナ装
置は複数の周波数において動作するため、使用帯域幅の
広いものとなる。In the antenna device configured as described above, the strip line 5 and the slot line 4 intersect with the dielectric substrate 2 interposed therebetween, and the signal supplied to the strip line 5 intersects the above. The signal is transmitted to the slot line 4 through the portion. The end of the strip line 5 is open, and the length from this end to the intersection of the strip line 5 and the slot line 4 is an integral multiple of 1/4 wavelength. Rotating magnetic field 8
Is maximum at the intersection at multiple frequencies. That is, the magnetic field 8 induces an electric field 9 at a plurality of frequencies on the slot line 4 arranged so as to intersect with the strip line 5, and the electric field 9 propagates on the slot line 4, The shape of the arc becomes closer to the end of the line 4 and is radiated into the space from the end of the slot line 4, that is, the end of the dielectric substrate 2. Therefore, an antenna device using this element antenna operates at a plurality of frequencies, and thus has a wide operating bandwidth.
【００３２】実施例７．図７はこの発明の実施例７に係
るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示したもので
ある。スロット線路４とストリップ線路５との交差部か
らスロット線路４の短絡端までのスロット線路４の長さ
が１／４波長の整数倍である。スロット線路４上に誘起
される電界９は、スロット線路４とストリップ線路５と
の交差部において複数の周波数で最大となり、この素子
アンテナを用いるアンテナ装置は使用帯域幅の広いもの
となる。Embodiment 7 FIG. FIG. 7 shows a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to Embodiment 7 of the present invention. The length of the slot line 4 from the intersection of the slot line 4 and the strip line 5 to the short-circuit end of the slot line 4 is an integral multiple of 1/4 wavelength. The electric field 9 induced on the slot line 4 becomes maximum at a plurality of frequencies at the intersection of the slot line 4 and the strip line 5, and the antenna device using this element antenna has a wide use bandwidth.
【００３３】実施例８．図８はこの発明の実施例８に係
るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示したもので
ある。スロット線路４とストリップ線路５との交差部か
らスロット線路４の短絡端までの電気長が１／４波長の
整数倍であれば、図８のように折り返し形状としてもよ
く、スロット線路４の形状は別に問わない。この実施例
においても、上記実施例７と同様に動作し、同様の効果
を奏する。Embodiment 8 FIG. FIG. 8 shows a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to Embodiment 8 of the present invention. If the electrical length from the intersection between the slot line 4 and the strip line 5 to the short-circuit end of the slot line 4 is an integral multiple of 1/4 wavelength, the folded shape may be as shown in FIG. Does not matter separately. In this embodiment, the operation is the same as that of the seventh embodiment, and the same effect is obtained.
【００３４】実施例９．図９はこの発明の実施例９に係
るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示したもので
ある。図において、１３はスロット線路４の線路幅が誘
電体基板２の端部に向けテーパ上に拡大している部分に
設けた１／４波長の整数倍の長さを持つスリットであ
る。スリット１３により、スロット線路４の側端部沿い
に流れる電流１０を複数の周波数において遮断すること
ができる。従って、このような素子アンテナを配列した
アンテナ装置では、素子アンテナ間の相互結合量を低減
できる。Embodiment 9 FIG. FIG. 9 shows a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to Embodiment 9 of the present invention. In the figure, reference numeral 13 denotes a slit provided at a portion where the line width of the slot line 4 is tapered toward the end of the dielectric substrate 2 and having a length that is an integral multiple of 1/4 wavelength. The slit 13 can block the current 10 flowing along the side end of the slot line 4 at a plurality of frequencies. Therefore, in an antenna device in which such element antennas are arranged, the mutual coupling between the element antennas can be reduced.
【００３５】実施例１０．実施例９において、スリット
１３の数、位置、およびサイズを調整することでスロッ
ト線路４の側端部沿いに流れる電流を複数の周波数にお
いて遮断することができるものである。Embodiment 10 FIG. In the ninth embodiment, the current flowing along the side end of the slot line 4 can be cut off at a plurality of frequencies by adjusting the number, position, and size of the slits 13.
【００３６】実施例１１．図１０はこの発明の実施例１
１に係るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示した
ものである。図において、１４はスロット線路４のテー
パ状に拡大している放射部から誘電体基板２を伸長した
誘電体部分である。スロット線路４上をこの端部に近づ
くにつれて円弧状となりながら伝搬する電界９は、スロ
ット線路４の端部から直接空間に放射されずに、伸長し
た誘電体部分１４中を伝搬する。そして、伸長した誘電
体部分１４の側端部から徐々に放射される。Embodiment 11 FIG. FIG. 10 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 shows a configuration diagram of an element antenna of the antenna device according to No. 1; In the figure, reference numeral 14 denotes a dielectric portion obtained by extending the dielectric substrate 2 from the radiating portion of the slot line 4 which expands in a tapered shape. The electric field 9 propagating in an arc shape on the slot line 4 as it approaches this end propagates through the elongated dielectric portion 14 without being directly radiated from the end of the slot line 4 into the space. Then, the radiation is gradually emitted from the side end of the elongated dielectric portion 14.
【００３７】実施例１２．実施例１１において、スロッ
ト線路４のテーパ状に拡大している放射部での誘電体基
板２を伸長した誘電体部分１４の形状については、所望
する放射パターンの形状に依存する。Embodiment 12 FIG. In the eleventh embodiment, the shape of the dielectric portion 14 that extends the dielectric substrate 2 at the radiating portion of the slot line 4 that expands in a tapered shape depends on the shape of the desired radiation pattern.
【００３８】実施例１３．図１１はこの発明の実施例１
３に係るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示した
ものである。図において、１５はスロット線路４のテー
パ状に拡大している放射部の誘電体基板２の端面に設け
た切込み部である。スロット線路４上をこの端部に近づ
くにつれて円弧状となりながら伝搬する電界９は、スロ
ット線路４の端部から空間に放射される前に、誘電体基
板２の端部の切込み部１５から徐々に放射される。Embodiment 13 FIG. FIG. 11 shows Embodiment 1 of the present invention.
3 is a diagram showing a configuration of an element antenna of the antenna device according to No. 3; In the figure, reference numeral 15 denotes a notch provided on the end face of the dielectric substrate 2 of the radiating portion of the slot line 4 which is enlarged in a tapered shape. The electric field 9 propagating in an arc shape on the slot line 4 as it approaches this end gradually approaches the notch 15 at the end of the dielectric substrate 2 before being radiated into the space from the end of the slot line 4. Radiated.
【００３９】実施例１４．実施例１３において、スロッ
ト線路４のテーパ状に拡大している放射部での誘電体基
板２の端面の切込み１５の形状については、所望する放
射パターンの形状に依存する。Embodiment 14 FIG. In the thirteenth embodiment, the shape of the cut 15 in the end face of the dielectric substrate 2 at the radiating portion of the slot line 4 which is enlarged in a tapered shape depends on the shape of a desired radiation pattern.
【００４０】実施例１５．図１２はこの発明の実施例１
５に係るアンテナ装置の素子アンテナの斜視図を示した
ものであり、図１３はこの素子アンテナの構成図であ
る。２層の密着した誘電体基板２の両面に金属地導体３
を配置し、この両金属地導体３上にスロット線路４を構
成する。ストリップ線路５は２層の密着した誘電体基板
２の間に配置する。誘電体基板２の側面はメタライズさ
れており、スロット線路４の短絡端部がこの側面で互い
に接続されている。ストリップ線路５は誘電体基板２の
側面のごく近傍に配置され、スロット線路４と交差した
直後に誘電体基板２のメタライズされた側面に短絡させ
た構造である。従って、スロット線路４、ストリップ線
路５ともスロット線路４とストリップ線路５との交差部
から終端部までの長さがないので周波数特性をもたない
素子アンテナを持つアンテナ装置を得る。Embodiment 15 FIG. FIG. 12 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of an element antenna of the antenna device according to No. 5, and FIG. 13 is a configuration diagram of the element antenna. Metal ground conductors 3 are provided on both sides of a two-layer
And a slot line 4 is formed on both metal ground conductors 3. The strip line 5 is arranged between two layers of the closely adhered dielectric substrates 2. The side surface of the dielectric substrate 2 is metallized, and the short-circuited ends of the slot line 4 are connected to each other on this side surface. The strip line 5 is arranged very close to the side surface of the dielectric substrate 2, and has a structure in which short-circuit is made to the metallized side surface of the dielectric substrate 2 immediately after crossing the slot line 4. Therefore, since both the slot line 4 and the strip line 5 have no length from the intersection of the slot line 4 and the strip line 5 to the terminal end, an antenna device having an element antenna having no frequency characteristics is obtained.
【００４１】実施例１６．図１４はこの発明の実施例１
６に係るアンテナ装置の素子アンテナの構成図を示した
ものである。図において、１６はスルーホールである。
２層の密着した誘電体基板２の両面に金属地導体３を配
置し、この両金属地導体３上にスロット線路４を構成す
る。ストリップ線路５は２層の密着した誘電体基板２の
間に配置され、スロット線路４と交差した直後に両金属
地導体３にスルーホール１６により導通させる。スロッ
ト線路４は、金属地導体３の端部まで伸ばしスロット線
路４とストリップ線路５との交差部の近傍のスロット線
路４の両脇に、スルーホール１６で両金属地導体３どう
しを短絡した構造である。これにより、スロット線路４
は、スロット線路４とストリップ線路５との交差部の近
傍で短絡端であることと同様の動作をする。従って、ス
ロット線路４、ストリップ線路５ともスロット線路４と
ストリップ線路５との交差部から終端部までの長さがな
いので周波数特性をもたない素子アンテナを持つアンテ
ナ装置を得る。Embodiment 16 FIG. FIG. 14 shows Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of an element antenna of the antenna device according to the sixth embodiment. In the figure, reference numeral 16 denotes a through hole.
Metal ground conductors 3 are arranged on both surfaces of a dielectric substrate 2 in which two layers are in close contact, and a slot line 4 is formed on both metal ground conductors 3. The strip line 5 is disposed between two layers of the closely adhered dielectric substrates 2, and conducts to both metal ground conductors 3 through the through holes 16 immediately after intersecting with the slot line 4. The slot line 4 is extended to the end of the metal ground conductor 3, and the two metal ground conductors 3 are short-circuited by through holes 16 on both sides of the slot line 4 near the intersection of the slot line 4 and the strip line 5. It is. Thereby, the slot line 4
Performs the same operation as the short-circuit end near the intersection of the slot line 4 and the strip line 5. Therefore, since both the slot line 4 and the strip line 5 have no length from the intersection of the slot line 4 and the strip line 5 to the terminal end, an antenna device having an element antenna having no frequency characteristics is obtained.
【００４２】[0042]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【００４３】請求項１又は３の発明によれば、素子アン
テナ間の金属地導体の端部に１／２波長の整数倍の周囲
長の円弧状スリットまたは、素子アンテナ間の金属地導
体上に１／２波長の長さを持つスロットを設けることに
より、スロット線路、および金属地導体端部沿いに金属
地導体上を流れる電流を遮断し、素子アンテナ間の相互
結合を減少させる効果がある。According to the first or third aspect of the present invention, an end of the metal ground conductor between the element antennas is provided with an arc-shaped slit having a perimeter of an integral multiple of 1/2 wavelength or on the metal ground conductor between the element antennas. By providing a slot having a length of wavelength, there is an effect that a current flowing on a metal ground conductor along a slot line and a metal ground conductor end is cut off, and mutual coupling between element antennas is reduced.
【００４４】また、請求項２の発明によれば、スリット
の形状を、多角形状、Ｕ字状のいずれかに変えたり、上
記スリットの数、位置、およびサイズを調整することに
より、利用帯域数および利用帯域幅を満足させる効果が
ある。According to the second aspect of the present invention, the number of bands to be used is changed by changing the shape of the slit to a polygonal shape or a U-shape, or by adjusting the number, position and size of the slits. In addition, there is an effect that the used bandwidth is satisfied.
【００４５】また、請求項４の発明によれば、素子アン
テナ間の金属地導体端部のスリットおよびスロットの面
積を調整することにより、スロット線路、および金属地
導体端部沿いに金属地導体上を流れる電流を制限し、所
望の放射パターン形状のアンテナ装置を得られる効果が
ある。According to the fourth aspect of the present invention, by adjusting the area of the slit and the slot at the end of the metal ground conductor between the element antennas, the slot line and the metal ground conductor can be formed along the metal ground end. Thus, there is an effect that the current flowing through the antenna device is limited and an antenna device having a desired radiation pattern shape can be obtained.
【００４６】また、請求項５又は６の発明によれば、素
子アンテナにおいて、スロット線路とストリップ線路と
の交差点からストリップ線路の開放端までの長さ、ある
いは、スロット線路とストリップ線路との交差点からス
ロット線路の短絡端までの長さを１／４波長の整数倍と
したことにより、複数の周波数でスロット線路上に電界
を誘起することができ、広帯域で動作するアンテナ装置
を得られる効果がある。According to the fifth or sixth aspect of the present invention, in the element antenna, the length from the intersection of the slot line and the strip line to the open end of the strip line, or from the intersection of the slot line and the strip line. By setting the length of the slot line to the short-circuited end to be an integral multiple of 1/4 wavelength, an electric field can be induced on the slot line at a plurality of frequencies, and an antenna device operating in a wide band can be obtained. .
【００４７】また、請求項７の発明によれば、素子アン
テナにおいて、スロット線路のテーパ状に拡大している
部分にスリットを設けた構造とすることにより、金属地
導体上を流れる電流を遮断し、所望の放射パターン形状
のアンテナ装置を得られる効果がある。According to the seventh aspect of the present invention, the element antenna has a structure in which a slit is provided in a tapered portion of the slot line so that a current flowing on the metal ground conductor is cut off. Thus, there is an effect that an antenna device having a desired radiation pattern shape can be obtained.
【００４８】また、請求項８又は９の発明によれば、素
子アンテナにおいて、スロット線路のテーパ状に拡大し
ている放射部から誘電体基板を伸長したり、あるいは、
誘電体基板端面に切込みをいれた構造とすることによ
り、放射部から空間に放射される電界を制御することが
でき、所望の放射パターン形状のアンテナ装置を得られ
る効果がある。According to the eighth or ninth aspect of the present invention, in the element antenna, the dielectric substrate extends from the radiating portion of the slot line which is expanded in a tapered shape, or
By forming a cut in the end face of the dielectric substrate, the electric field radiated from the radiating portion into the space can be controlled, and the antenna device having a desired radiation pattern shape can be obtained.
【００４９】また、請求項１０又は１１の発明によれ
ば、素子アンテナにおいて、２層の密着した誘電体基板
の両面に配置した金属地導体、この金属地導体上に構成
したスロット線路の短絡端部を、メタライズした誘電体
基板の側面で互いに接続し、ストリップ線路を誘電体基
板の側面のごく近傍に配置し、スロット線路と交差した
直後に誘電体基板の側面に短絡させた構造、あるいは、
両金属地導体上に構成したスロット線路の一端を短絡せ
ずに、スロット線路とストリップ線路とが交差する近傍
のスロット線路の両脇に、スルーホールで両金属地導体
どうしを短絡し、ストリップ線路がスロット線路と交差
した直後に両金属地導体にスルーホールで短絡した構造
とすることで、周波数特性を持たず広帯域で動作可能な
アンテナ装置を得られる効果がある。According to the tenth or eleventh aspect of the present invention, in the element antenna, the metal ground conductors disposed on both surfaces of the two-layer closely adhered dielectric substrate, and the short-circuit ends of the slot lines formed on the metal ground conductors Parts are connected to each other on the side of the metallized dielectric substrate, the strip line is arranged very close to the side of the dielectric substrate, and short-circuited to the side of the dielectric substrate immediately after crossing the slot line, or
Without short-circuiting one end of the slot line formed on both metal ground conductors, the two metal ground conductors are short-circuited with through holes on both sides of the slot line near where the slot line and the strip line intersect. Has a structure in which both metal ground conductors are short-circuited with through holes immediately after crossing the slot line, whereby an antenna device having no frequency characteristics and capable of operating in a wide band can be obtained.
【図１】 この発明の実施例１を示すアンテナ装置の斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view of an antenna device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施例１を示すアンテナ装置の動
作を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an operation of the antenna device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施例２を示すアンテナ装置の同
一誘電体基板上に配置された３素子アンテナの構成図で
ある。FIG. 3 is a configuration diagram of a three-element antenna arranged on the same dielectric substrate of the antenna device according to the second embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施例３を示すアンテナ装置の同
一誘電体基板上に配置された３素子アンテナの構成図で
ある。FIG. 4 is a configuration diagram of a three-element antenna arranged on the same dielectric substrate of an antenna device according to a third embodiment of the present invention.
【図５】 この発明の実施例６を示すアンテナ装置の素
子アンテナの構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図６】 この発明の実施例６を示すアンテナ装置の素
子アンテナの動作を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of an element antenna of an antenna device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図７】 この発明の実施例７を示すアンテナ装置の素
子アンテナの構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to a seventh embodiment of the present invention.
【図８】 この発明の実施例８を示すアンテナ装置の素
子アンテナの構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to an eighth embodiment of the present invention.
【図９】 この発明の実施例９を示すアンテナ装置の素
子アンテナの構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an element antenna of an antenna device according to a ninth embodiment of the present invention.
【図１０】 この発明の実施例１１を示すアンテナ装置
の素子アンテナの構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of an element antenna of the antenna device according to the eleventh embodiment of the present invention.
【図１１】 この発明の実施例１３を示すアンテナ装置
の素子アンテナの構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of an element antenna of an antenna device showing a thirteenth embodiment of the present invention.
【図１２】 この発明の実施例１５を示すアンテナ装置
の素子アンテナを示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing an element antenna of an antenna device according to Embodiment 15 of the present invention.
【図１３】 この発明の実施例１５を示すアンテナ装置
の素子アンテナの構成図である。FIG. 13 is a configuration diagram of an element antenna of the antenna device according to Embodiment 15 of the present invention.
【図１４】 この発明の実施例１６を示すアンテナ装置
の素子アンテナの構成図である。FIG. 14 is a configuration diagram of an element antenna of an antenna device showing a sixteenth embodiment of the present invention.
【図１５】 従来のアンテナ装置を示す構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram showing a conventional antenna device.
【図１６】 従来のアンテナ装置の動作を説明する図で
ある。FIG. 16 is a diagram illustrating the operation of a conventional antenna device.
１ 金属反射板、２ 誘電体基板、３ 金属地導体、４
スロット線路、５ ストリップ線路、６ 素子アンテ
ナ、７ ストリップ線路上を流れる電流、８ 磁界、９
電界、１０ 電流、１１ スリット、１２ スロッ
ト、１３ スリット、１４ 伸長した誘電体部分、１５
切込み部、１６ スルーホール。1 metal reflector, 2 dielectric substrate, 3 metal ground conductor, 4
Slot line, 5 strip line, 6 element antenna, 7 current flowing on strip line, 8 magnetic field, 9
Electric field, 10 current, 11 slits, 12 slots, 13 slits, 14 elongated dielectric part, 15
Notch, 16 through holes.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−90703（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−315833（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−114810（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−291823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 21/00 - 21/30 H01Q 13/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-2-90703 (JP, A) JP-A-5-315833 (JP, A) JP-A-5-114810 (JP, A) JP-A-5-114810 291823 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01Q 21/00-21/30 H01Q 13/00
Claims (11)
密着した誘電体基板の両側面に配置した金属地導体と、
上記金属地導体上に配置され、一端を短絡し、この短絡
端から線路幅を上記誘電体基板端部に向けてテーパ状に
拡大させ放射部を構成したスロット線路と、上記誘電体
基板が１層の場合には、誘電体基板の上記金属地導体と
反対の面に、また、上記誘電体基板が２層の場合には、
２層の誘電体基板ではさまれた面に、上記スロット線路
と直交するように配置されたストリップ線路とを備えて
構成されたアンテナを素子アンテナとし、上記素子アン
テナを複数個配列した上記誘電体基板を、金属反射板と
直交するように複数枚配置してアレイアンテナを形成し
たアンテナ装置において、上記素子アンテナ間の上記金
属地導体の端部に周囲長が１／４波長の整数倍である円
弧状のスリットを設け、素子アンテナ間の相互結合量を
抑えることを特徴とするアンテナ装置。1. A metal ground conductor disposed on one side of a one-layer dielectric substrate or on both side surfaces of a two-layer closely adhered dielectric substrate,
A slot line which is disposed on the metal ground conductor, one end of which is short-circuited, and whose line width is expanded in a tapered shape from the short-circuited end toward the end of the dielectric substrate to form a radiation portion; In the case of a layer, on the surface of the dielectric substrate opposite to the metal ground conductor, and when the dielectric substrate has two layers,
An antenna constituted by including a strip line arranged orthogonally to the slot line on a surface sandwiched between two dielectric substrates is used as an element antenna, and a plurality of the element antennas are arranged in the dielectric. In an antenna device in which a plurality of substrates are arranged so as to be orthogonal to a metal reflection plate to form an array antenna, a peripheral length at an end of the metal ground conductor between the element antennas is an integral multiple of 1/4 wavelength. An antenna device having an arcuate slit to suppress mutual coupling between element antennas.
円弧状のスリットにかえて、所定のサイズの多角形状又
はＵ字状とし、所定の数を素子アンテナ間の金属地導体
の端部に設け、利用帯域数および利用帯域幅を満足する
ことを特徴とするアンテナ装置。2. The antenna device according to claim 1, wherein
Instead of an arc-shaped slit, it is a polygonal shape or a U-shape of a predetermined size, a predetermined number is provided at the end of the metal ground conductor between the element antennas, and the number of used bands and the used bandwidth are satisfied. Antenna device.
円弧状のスリットにかえて、素子アンテナ間の金属地導
体上に、１／２波長の長さのスロットを、その長手方向
をスロット線路の短絡端から誘電体基板端部に向けてテ
ーパ状に拡大する方向にほぼ合わせて設けたことを特徴
とするアンテナ装置。3. The antenna device according to claim 1, wherein
Instead of an arc-shaped slit, a half-wavelength slot is formed on the metal ground conductor between the element antennas in a tapered shape with the longitudinal direction from the short-circuit end of the slot line to the end of the dielectric substrate. An antenna device characterized by being provided substantially in line with the direction of enlargement.
装置、または請求項３記載のアンテナ装置において、ス
リットまたはスロットの面積を調節することにより、所
望の放射パターン形状を得ることを特徴とするアンテナ
装置。4. The antenna device according to claim 1 or 2, or the antenna device according to claim 3, wherein a desired radiation pattern shape is obtained by adjusting the area of the slit or the slot. Antenna device.
点から上記ストリップ線路の開放端までの長さを１／４
波長の整数倍とし、複数共振型とした素子アンテナを用
いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
載のアンテナ装置。5. The length from the intersection of a slot line and a strip line to an open end of the strip line is １ ／.
The antenna device according to any one of claims 1 to 4, wherein an element antenna having an integral multiple of the wavelength and having a plurality of resonance types is used.
点から上記スロット線路の短絡端までの長さを１／４波
長の整数倍とし、複数共振型とした素子アンテナを用い
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載
のアンテナ装置。6. A multi-resonant element antenna, wherein the length from the intersection of the slot line and the strip line to the short-circuit end of the slot line is an integral multiple of 1/4 wavelength. The antenna device according to any one of claims 1 to 4.
密着した誘電体基板の両側面に配置した金属地導体と、
上記金属地導体上に配置され、一端を短絡し、この短絡
端から線路幅を上記誘電体基板端部に向けてテーパ状に
拡大させ放射部を構成したスロット線路と、上記誘電体
基板が１層の場合には、誘電体基板の上記金属地導体と
反対の面に、また、上記誘電体基板が２層の場合には、
２層の誘電体基板ではさまれた面に、上記スロット線路
と直交するように配置されたストリップ線路とを備えて
構成されたアンテナを素子アンテナとし、上記素子アン
テナを複数個配列した上記誘電体基板を、金属反射板と
直交するように複数枚配置してアレイアンテナを形成し
たアンテナ装置において、上記スロット線路のテーパ状
に拡大している両側部に、長さが１／４波長の整数倍の
スリットを設けた素子アンテナを用いることを特徴とす
るアンテナ装置。7. A metal ground conductor disposed on one side of a one-layer dielectric substrate or on both side surfaces of a two-layer closely adhered dielectric substrate,
A slot line which is disposed on the metal ground conductor, one end of which is short-circuited, and whose line width is expanded in a tapered shape from the short-circuited end toward the end of the dielectric substrate to form a radiation portion; In the case of a layer, on the surface of the dielectric substrate opposite to the metal ground conductor, and when the dielectric substrate has two layers,
An antenna constituted by including a strip line arranged orthogonally to the slot line on a surface sandwiched between two dielectric substrates is used as an element antenna, and a plurality of the element antennas are arranged in the dielectric. In an antenna device in which an array antenna is formed by arranging a plurality of substrates so as to be orthogonal to a metal reflection plate, the length of the slot line is an integral multiple of 1/4 wavelength on both sides of the slot line which are enlarged in a tapered shape. An antenna device using an element antenna provided with a slit.
放射部から誘電体基板を所定の形状に伸長した構造の素
子アンテナを用いることを特徴とする請求項１〜７のい
ずれか１項に記載のアンテナ装置。8. The element antenna according to claim 1, wherein an element antenna having a structure in which a dielectric substrate is extended to a predetermined shape from a radiating portion of the slot line which is expanded in a tapered shape is used. The antenna device as described in the above.
放射部である誘電体基板の端部に、所定の形状の切込み
を設けた素子アンテナを用いることを特徴とする請求項
１〜７のいずれか１項に記載のアンテナ装置。9. An element antenna according to claim 1, wherein a notch of a predetermined shape is provided at an end of the dielectric substrate which is a radiating portion of the slot line expanding in a tapered shape. The antenna device according to claim 1.
に記載のアンテナ装置における誘電体基板が２層の場合
に、上記誘電体基板の端部にスロット線路の短絡端を形
成し、少なくとも上記スロット線路の短絡端近傍の上記
誘電体基板の側面にメタライズ部分を設け、上記スロッ
ト線路の短絡端部を、上記メタライズ部分で互いに接続
し、ストリップ線路を上記誘電体基板の端部近傍に配置
し、上記スロット線路と交差させた直後に上記メタライ
ズ部分に短絡させた構造の素子アンテナを用いることを
特徴とするアンテナ装置。10. A short-circuit end of a slot line is formed at an end of the dielectric substrate when the antenna device according to any one of claims 1 to 4 and 7 to 9 has two dielectric substrates. A metallized portion is provided on at least a side surface of the dielectric substrate near the short-circuited end of the slot line, and the short-circuited ends of the slot line are connected to each other at the metallized portion, and the strip line is connected to an end of the dielectric substrate. An antenna device comprising: an element antenna having a structure arranged in the vicinity and short-circuited to the metallized portion immediately after crossing the slot line.
に記載のアンテナ装置における誘電体基板が２層の場合
に、スロット線路とストリップ線路とが交差する近傍の
上記スロット線路の両脇にスルーホールを設け、上記誘
電体基板の両側面に配置した金属地導体どうしを短絡
し、かつ、上記ストリップ線路が上記スロット線路と交
差した直後に、上記ストリップ線路を上記誘電体基板の
両側面に配置した金属地導体にスルーホールで短絡させ
た構造の素子アンテナを用いることを特徴とするアンテ
ナ装置。11. The antenna device according to claim 1, wherein when the dielectric substrate has two layers, the slot line in the vicinity of the intersection of the slot line and the strip line. Providing through holes on both sides, short-circuiting the metal ground conductors arranged on both sides of the dielectric substrate, and immediately after the strip line intersects with the slot line, connects the strip line with the dielectric substrate. An antenna device using an element antenna having a structure in which metal ground conductors arranged on both side surfaces are short-circuited by through holes.
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