JP3303432B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば通信衛星を利用
した通信システム、特に自動車車載用の通信システム等
に用いられるアンテナ装置及びその構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えば自動車車載用の通信システムに用
いられるアンテナ装置としてマイクロストリップアンテ
ナが実施されている。このようなマイクロストリップア
ンテナとして、従来から例えば円形マイクロストリップ
アンテナが多く用いられている。すなわち図１６は円形
マイクロストリップアンテナの構造を示し、Ａは斜視
図、Ｂは上面図、Ｃは断面図である。また図１７はアン
テナの構成を示すシステム図である。

【０００３】これらの図において、円形の放射導体６１
と導体地板６４とが、ガラス繊維、強化フッ素樹脂等の
低損失誘電体板６３を介して積層配設される。この放射
導体６１の中心から適宜オフセットされて給電部６５が
設けられ、この給電部６５に給電ピン７０が、導体地板
６４と誘電体板６３を貫通して接続される。さらに導体
地板６４の給電ピン７０の貫通位置に、給電ピン７０を
中心導体とし外側導体は導体地板６４に接続された給電
コネクタ７１が設けられる。

【０００４】そして上述の給電部６５が給電ピン７０を
介して給電線７７に接続され、この給電線７７を介して
高周波電源７８（または受信機）に接続される。８０は
アースである。さらに給電線７７の外側導体は、給電コ
ネクタ７１を介して導体地板６４に接続される。なお図
中のａ_e は、所望の励振モード及び周波数で決定される
設計半径である。

【０００５】またマイクロストリップアンテナとして
は、図１８（Ａは斜視図、Ｂは上面図、Ｃは断面図）及
び図１９に示すような構造、構成の円環マイクロストリ
ップアンテナも知られている。すなわちこれらの図にお
いて、具体的な構成は上述の図１６、図１７と同様であ
る（対応する部分には同一符号を付して示す）が、図中
のｂ、ａ_e ′は、所望の内外径比、励振モード及び周波
数で決定される設計半径である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところがこのような従
来のマイクロストリップアンテナは、一つの共振周波数
において一つの励振モードでしか共振することができな
い。このためその励振モードでの一つの指向性特性しか
得ることができなかった。

【０００７】すなわち上述の円形マイクロストリップア
ンテナにおいては、励振モードＴＭ１１０の直線偏波の
放射特性は図２０に示すようになる。Ａは垂直面指向
性、Ｂは水平面指向性である。この図から明らかなよう
に、円形マイクロストリップアンテナの垂直面指向性は
天頂方向（θ＝０°）においてボアサイトとなり、低仰
角方向（θ＝９０°）では低利得になっている。

【０００８】また円環マイクロストリップアンテナにお
いては、励振モードＴＭ２１０及び内外径比０．５５の
直線偏波の放射特性は図２１に示すようになる。Ａは垂
直面指向性、Ｂは水平面指向性である。この図から明ら
かなように、円環マイクロストリップアンテナの垂直面
指向性はθ＝±４６°においてボアサイトとなり、天頂
方向（θ＝０°）では低利得になっている。

【０００９】従って例えば自動車車載用の通信システム
のように電波の到来方向が時間的に変化する場合、一つ
のアンテナでは一指向特性であるために、連続して到来
方向への電波の送受ができない欠点があった。

【００１０】これに対して、上述の二つの励振モードの
アンテナを二つ共に作成して、それぞれ指向特性への電
波の送受を行うことも考えられるが、アンテナが大型化
する問題がある。また機械的に追尾する方法もあるが、
システムが大型化、複雑化し、高価になるという欠点を
有していた。この出願はこのような点に鑑みて成された
ものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の手段
は、所望の周波数で共振する励振モ−ドＴＭ１１０の円
形または円環の第１のマイクロストリップアンテナに複
数の給電点を設け、上記第１のマイクロストリップアン
テナの円形または円環放射導体板の中心を同一として、
共平面またはスタック構造に配置した、上記第１のマイ
クロストリップアンテナと同一周波数で共振する励振モ
−ドＴＭ２１０の円形または円環の第２のマイクロスト
リップアンテナに一つの給電点を設け、上記第１のマイ
クロストリップアンテナの給電点の一つと、上記第２の
マイクロストリップアンテナの一つの給電点に９０゜の
位相差を与えたものとに、同一に給電するようにしたこ
とを特徴とするアンテナ装置である。

【００１２】本発明による第２の手段は、所望の周波数
で共振する励振モ−ドＴＭ１１０の円形または円環の第
１のマイクロストリップアンテナに四つの給電点を設
け、上記第１のマイクロストリップアンテナの円形また
は円環放射導体板の中心を同一として、共平面またはス
タック構造に配置した、上記第１のマイクロストリップ
アンテナと同一周波数で共振する励振モ−ドＴＭ２１０
の円形または円環の第２のマイクロストリップアンテナ
に一つの給電点を設け、上記第１のマイクロストリップ
アンテナの四つの給電点のうちいずれかの二つの給電点
間に振幅制御分配器が取り付けられ、この振幅制御分配
器の入力端と、上記第２のマイクロストリップアンテナ
の一つの給電点に９０゜の位相差を与えたものとに、同
一に給電するようにしたことを特徴とするアンテナ装置
である。

【００１３】本発明による第３の手段は、所望の周波数
で共振する励振モ−ドＴＭ１１０の円形または円環の第
１のマイクロストリップアンテナに二つの給電点を設
け、上記第１のマイクロストリップアンテナの円形また
は円環放射導体板の中心を同一として、共平面またはス
タック構造に配置した、上記第１のマイクロストリップ
アンテナと同一周波数で共振する励振モ−ドＴＭ２１０
の円形または円環の第２のマイクロストリップアンテナ
に一つの給電点を設け、上記第１のマイクロストリップ
アンテナの二つの給電点の各々に位相差が１８０゜とな
るような移相器を取り付けると共に、この移相器間に振
幅制御分配器が取り付けられ、この振幅制御分配器の入
力端と、上記第２のマイクロストリップアンテナの一つ
の給電点に９０゜の位相差を与えたものとに、同一に給
電するようにしたことを特徴とするアンテナ装置であ
る。

【００１４】本発明による第４の手段は、上記第２のマ
イクロストリップアンテナには、上記一つの給電点とは
別の給電点が設けられ、この二つの給電点を上記一つの
給電点としたことを特徴とする第１または第２または第
３の手段記載のアンテナ装置である。

【００１５】本発明による第５の手段は、上記第１及び
第２のマイクロストリップアンテナの給電電流の振幅比
を制御する手段を設けたことを特徴とする第１または第
２または第３または第４の手段記載のアンテナ装置であ
る。

【００１６】本発明による第６の手段は、誘電体板の上
面に所望の周波数に共振し励振モ−ドＴＭ１１０で励振
する円形導体板が印刷され、上記誘電体板の上面に上記
円形導体板と同中心として上記所望の周波数で共振し励
振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板が印刷され、
上記誘電体板の下面に導体地板が印刷され、上記円環導
体板と導体地板とは短絡壁よって短絡されて成り、共平
面上の内側にＴＭ１１０で励振する上記第１のマイクロ
ストリップアンテナが形成され、上記共平面上の外側に
ＴＭ２１０で励振する上記第２のマイクロストリップア
ンテナが形成されたアンテナ構造を用いることを特徴と
する第１または第２または第３または第４または第５の
手段記載のアンテナ装置である。

【００１７】本発明による第７の手段は、第１の誘電体
板の上面に所望の周波数に共振し励振モ−ドＴＭ１１０
で励振する円形導体板が印刷され、上記第１の誘電体板
の下面には第１の導体地板が印刷され、第２の誘電体板
の上面に上記所望の周波数で共振し励振モ−ドＴＭ２１
０で励振する円環導体板が印刷され、上記第２の誘電体
板の下面には第２の導体地板が印刷され、上記円環導体
板と第２の導体地板とは短絡壁よって短絡され、上記励
振モ−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板の中心と、励
振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板の中心が一致
し上記第１の導体地板と円環導体板が合面するように重
ね合わされて成り、スタック構造の上部にＴＭ１１０で
励振する上記第１のマイクロストリップアンテナが形成
され、上記スタック構造の下部にＴＭ２１０で励振する
上記第２のマイクロストリップアンテナが形成されたア
ンテナ構造を用いることを特徴とする第１または第２ま
たは第３または第４または第５の手段記載のアンテナ装
置である。

【００１８】

【作用】これによれば、所望の一周波数においてＴＭ１
１０モ−ドの給電点の位置を瞬時に変化させ指向性を制
御することができる。これによって電波の到来方向、及
び電波の放射目標位置が変化した時に機械的にアンテナ
の向きを変えることなく放射特性を制御することがで
き、通信及び受信が最適となるようにすることが可能と
なる。また構成が簡単で、低コスト及び小形化になる特
徴も有する。

【００１９】さらに、指向性が天頂軸に対して非対称と
なるので、電力放射の無駄が無くアンテナ利得が高くな
り、到来する微弱の電波受信も可能となり、また放射電
力も小さくすることができ、送信の電力を節約すること
ができる。また同様に、指向性が天頂軸に対して非対称
となるので、到来する方向の電波を強く受信することが
でき、妨害波を受け難く、またフェ−ジングが少なくな
り、安定した通信及び受信が可能となる。

【００２０】

【実施例】まず本発明に係るアンテナの構造を説明す
る。図１４はアンテナの第１の構造例であって、この例
は共平面構造のアンテナを示し、Ａはその斜視図、Ｂは
上面図、ＣはＸ軸上の断面図である。この図において、
誘電体板３の上面に所望の周波数に共振し励振モ−ドＴ
Ｍ１１０で励振する円形導体板１（半径ａ_e ）が印刷さ
れている。

【００２１】また円形導体板１と同中心として、励振モ
−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板１と同一の周波数
で共振し、励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板
２（内半径ｂ、外半径ａ_e ′）が印刷されている。ここ
で円環導体板２の内半径ｂ、外半径ａ_e ′の比は、ｂ＞
ａ_e となるように適宜決定する。

【００２２】また誘電体板３の下面には導体地板４が印
刷されている。さらに円環導体板２と導体地板４とは短
絡壁１２よって短絡されている。このように、共平面上
の内側にＴＭ１１０で励振する円形マイクロストリップ
アンテナが形成され、共平面上の外側にＴＭ２１０で励
振する内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナが形
成される構造をしている。

【００２３】次に、図１５はアンテナの第２の構造例で
あって、この例はスタック構造のアンテナを示し、Ａは
その斜視図、Ｂは上面図、ＣはＸ軸上の断面図である。
この図において、上部に励振モ−ドＴＭ１１０の円形マ
イクロストリップアンテナを設置し、下部に励振モ−ド
ＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテ
ナを設置し、これらを重ね合わせた構造である。

【００２４】そして上部のアンテナは、誘電体板３の上
面に所望の周波数に共振し励振モ−ドＴＭ１１０で励振
する円形導体板１（半径ａ_e ）が印刷されている。誘電
体板３の下面には導体地板４ａが印刷されている。

【００２５】また下部のアンテナは、励振モ−ドＴＭ１
１０で励振する円形導体板１と同一の周波数で共振し、
励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板２（内半径
ｂ、外半径ａ_e ′）が印刷されている。誘電体板３の下
面には導体地板４ｂが印刷されている。さらに円環導体
板２と導体地板４ｂとは短絡壁１２よって短絡されてい
る。

【００２６】従って上部アンテナと下部アンテナは、励
振モ−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板１の中心と、
励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板２の中心が
一致し、上部アンテナの導体地板４ａと円環導体板２が
合面するように重ね合わされた構造である。

【００２７】このような構造のアンテナに対して、給電
を、以下の各実施例に示すように行う。

【００２８】〔第１の実施例〕すなわち図１において、
例えば励振モ−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板１
（半径ａ_e ）のφ＝０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜
面上で、円形導体板１の中心から適宜オフセットされた
位置に四つの給電点５、６、７、８（ここでは、説明を
簡単にするために四つ給電点にしているが、多数の給電
点においても以下の説明が同様に成立する）が設けられ
る。これらの給電点では、給電コネクタ１１の芯線の延
長である給電ピン１０が、誘電体板３及び導体地板４を
貫き直接、円形導体板１に接続される。

【００２９】また、励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円
環導体板２（内半径ｂ、外半径ａ_e′）のφ＝０゜面上
で、円環導体板２の中心から適宜オフセットされた位置
に１つの給電点９（ここでは、説明を簡単にするために
一つ給電点をφ＝０゜面上にしているが、いかなるφ面
上においても以下の説明が同様に成立する）が設けられ
る。この給電点では、給電コネクタ１１の芯線の延長で
ある給電ピン１０が、誘電体板３及び導体地板４を貫き
直接、円環導体板２に接続される。

【００３０】さらに励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型
円環マイクロストリップアンテナの給電点９には、ＴＭ
１１０で励振する円形マイクロストリップアンテナの給
電点５、６、７、８に比して位相差が９０゜となるよう
に、電気長９０゜線路１３（各種類の移相器でも良い）
が接続され、給電線１７により振幅制御分配器１９の一
方のポ−トに接続される。

【００３１】そして励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイク
ロストリップアンテナの給電点５、６、７、８の給電端
５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓには切り替えスイッチ１６が設
けられ、制御部１４からの制御信号が制御線路１５を伝
わり切り替えスイッチ１６を動作させる。従って給電端
５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓのいずれか一つの給電端に給電
線１７が接続され、振幅制御分配器１９の励振モ−ドＴ
Ｍ２１０側と異なるポ−トへ接続される。

【００３２】さらに同一の周波数で共振する励振モード
ＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテ
ナと、励振モードＴＭ１１０の円形マイクロストリップ
アンテナの給電電流の振幅比を、制御部１４からの制御
信号が制御線路１５を伝わり振幅制御分配器１９を動作
させ制御する。

【００３３】すなわちこの構成において、同一の周波数
で共振する励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイ
クロストリップアンテナと励振モ−ドＴＭ１１０の円形
マイクロストリップアンテナとが振幅制御分配器１９に
よって合成される。また励振モ−ドＴＭ１１０の円形マ
イクロストリップアンテナの給電点５、６、７、８が、
制御部１４により切り替えられる。さらに二つのマイク
ロストリップアンテナの給電電流の振幅比が制御部１４
及び振幅制御分配器１９により制御される。この構成に
よって、以下の動作が行われる。

【００３４】すなわち図２（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
は、励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップア
ンテナの円形導体板上の各給電点における電流分布であ
る。また図２（ｅ）（ｆ）は、励振モ−ドＴＭ２１０の
内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナの円環導体
板上の電流分布である。

【００３５】そこで制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、例えば給電端５ｓに給電線１７が接続
された状態の励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロスト
リップアンテナと、励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型
円環マイクロストリップアンテナの給電点９に電気長９
０゜線路１３を接続し給電線１７を介して振幅制御分配
器１９により合成された２種のアンテナの合成指向性
は、以下の説明により解説される。

【００３６】図２（ａ）は、φ＝０゜の給電点５におけ
る励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアン
テナの円形導体板上の電流分布であり、この励振モ−ド
ＴＭ１１０の電流←と図２（ｅ）の励振モ−ドＴＭ２１
０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナの円環
導体板上の合成電流←（二重）とは同一方向であり、φ
＝０゜方向で放射電界は最大になる。一方、この励振モ
−ドＴＭ１１０の電流←と図２（ｅ）の励振モ−ドＴＭ
２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナの
円環導体板上の合成電流→（二重）とは逆方向であり、
φ＝１８０゜方向で放射電界は最少となる。従ってこの
構成では、φ＝０゜方向で放射電界は増加し、φ＝１８
０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指
向性が傾き利得が増加する。

【００３７】これによって実施例では、図３の曲線３の
垂直面指向性の計算値に示すように、θ＝３３゜に傾
き、アンテナ利得は７．６８ｄＢｉであり、従来の励振
モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアンテナの
利得に比して１．３４ｄＢ増加し、従来の励振モ−ドＴ
Ｍ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナ
の利得に比して２．６７ｄＢ増加している。また、水平
面の指向性は、図４のＡの水平面指向性の計算値に示す
ように、φ＝０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝１８
０゜方向のアンテナ利得が最少となる指向性が得られ
る。

【００３８】同様にして、制御部１４により切り替えス
イッチ１６を動作させ、給電端６ｓに給電線１７が接続
された構成では、図２（ｃ）の電流分布と、図２（ｆ）
の合成電流が合成され、φ＝２７０゜方向で放射電界は
増加し、φ＝９０゜方向で放射電界は減少し、垂直面の
あるθ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【００３９】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝２７
０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝９０゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００４０】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端７ｓに給電線１７が接続され
た構成では、図２（ｂ）の電流分布と、図２（ｅ）の合
成電流が合成され、φ＝１８０゜方向で放射電界は増加
し、φ＝０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ
方向に指向性が傾き利得が増加する。

【００４１】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝１８
０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝０゜方向のアンテ
ナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００４２】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端８ｓに給電線１７が接続された
構成では、図２（ｄ）の電流分布と、図２（ｆ）の合成
電流が合成され、φ＝９０゜方向で放射電界は増加し、
φ＝２７０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ
方向に指向性が傾き利得が増加する。

【００４３】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＤの水平面指向性の計算値に示す様に、φ＝９０゜
方向のアンテナ利得が最大、φ＝２７０゜方向のアンテ
ナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００４４】さらに、制御部１４及び振幅制御分配器１
９により励振モードＴＭ１１０の円形マイクロストリッ
プアンテナと、励振モードＴＭ２１０の内壁短絡型円環
マイクロストリップアンテナの給電電流の振幅比を制御
することにより、実施例では図３の垂直面指向性の計算
値に示すように指向性の傾き角は可変となる。

【００４５】すなわち図３において、曲線１は励振モー
ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアンテナと、励
振モードＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリッ
プアンテナの給電電流の振幅比１：０の時の垂直面指向
性である。また曲線２は振幅比３：１のときの垂直面指
向性である。さらに曲線３は振幅比１：１の時の垂直面
指向性である。曲線４は振幅比１：３の時の垂直面指向
性である。

【００４６】ここで曲線１は従来の励振モードＴＭ１１
０の円形マイクロストリップアンテナ単独の時と同じ動
作であり、励振モードＴＭ２１０の円環マイクロストリ
ップアンテナに給電する電流の比率を高くするにしたが
って、すなわち図３の垂直面指向性の計算値で示すとこ
ろの曲線１から曲線２、曲線３、曲線４と移るにしたが
って、垂直面指向性の傾き角が大きくなっていく。ま
た、曲線３の給電電流の振幅比１：１の時にアンテナ利
得が最大となる。なお曲線３の給電電流の振幅比１：１
の時の状態は、振幅制御分配器１９の二つのポートを直
結することによっても実現することができる。

【００４７】こうして上述の装置によれば、所望の一周
波数においてＴＭ１１０モ−ドの給電点の位置を瞬時に
変化させ指向性を制御することができる。これによって
電波の到来方向、及び電波の放射目標位置が変化した時
に機械的にアンテナの向きを変えることなく放射特性を
制御することができ、通信及び受信が最適となるように
することが可能となる。また構成が簡単で、低コスト及
び小形化になる特徴も有するものである。

【００４８】さらに、指向性が天頂軸に対して非対称と
なるので、電力放射の無駄が無くアンテナ利得が高くな
り、到来する微弱の電波受信も可能となり、また放射電
力も小さくすることができ、送信の電力を節約すること
ができる。また同様に、指向性が天頂軸に対して非対称
となるので、到来する方向の電波を強く受信することが
でき、妨害波を受け難く、またフェ−ジングが少なくな
り、安定した通信及び受信が可能となるものである。

【００４９】また、ＴＭ１１０モードとＴＭ２１０モー
ドの給電電流の振幅比を制御することにより垂直面の指
向性を制御できる。これによって水平面及び垂直面の指
向性を同時に制御することができるので、電波の到来方
向及び、電波の放射目標位置が変化した時に機械的にア
ンテナの向きを変える事なく放射特性を制御することが
出来、通信及び受信が最適となるようにすることが可能
となる。

【００５０】〔第２の実施例〕図５において、上述の図
１と対応する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。この図において、励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイ
クロストリップアンテナの給電点５、６、７、８の給電
端５ｓ、６ｓ、７ｓ、８ｓには、給電端５ｓ、７ｓと６
ｓ、８ｓの間にそれぞれ切り替えスイッチ１６ａ、１６
ｂが設けられ、制御部１４からの制御信号が制御線路１
５を伝わり切り替えスイッチ１６ａ、１６ｂを動作させ
る。

【００５１】これによって給電端５ｓ、６ｓ、７ｓ、８
ｓのいずれか二つの給電端と振幅制御分配器２１の給電
端２１ａ、２１ｂが接続され、振幅制御分配器１９の励
振モ−ドＴＭ２１０側と異なるポ−トへ接続される。他
は図１と同様に構成される。

【００５２】従ってこの構成において、励振モ−ドＴＭ
１１０の円形マイクロストリップアンテナの給電点５、
６、７、８のいずれか二つの給電点が振幅制御分配器２
１によって合成される。また同一の周波数で共振する励
振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリッ
プアンテナと励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロスト
リップアンテナとが振幅制御分配器１９によって合成さ
れる。さらに振幅制御分配器２１、振幅制御分配器１９
が制御部１４により制御される。この構成によって、以
下の動作が行われる。

【００５３】すなわち図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）
（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）は、励振モ−ドＴＭ１１０の
円形マイクロストリップアンテナの円形導体板上の各給
電間に振幅制御及び給電位置を変化させたときにおける
合成電流分布である。また図６（ｉ）（ｊ）（ｋ）は、
励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリ
ップアンテナの円環導体板上の電流分布である。

【００５４】そこで制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、例えば給電端５ｓが振幅制御分配器２
１の給電端２１ｂと接続され、給電端６ｓ（７ｓ又は８
ｓでも良い）が振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接
続された状態において、制御部１４により、振幅制御分
配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が
０：１と与えられるように制御すると、励振モ−ドＴＭ
１１０の円形マイクロストリップアンテナの円形導体板
上の電流分布は、図６（ａ）に示すようになる。

【００５５】この電流分布の状態の励振モ−ドＴＭ１１
０の円形マイクロストリップアンテナと、励振モ−ドＴ
Ｍ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナ
の給電点９に電気長９０゜線路１３を接続し給電線１７
を介して振幅制御分配器１９よって合成された２種のア
ンテナの合成指向性は以下の説明により解説される。

【００５６】図６（ａ）は励振モ−ドＴＭ１１０の円形
マイクロストリップアンテナの円形導体板上の電流分布
であり、この励振モ−ドＴＭ１１０の合成電流←と図６
（ｉ）の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイク
ロストリップアンテナの円環導体板上の合成電流←（二
重）とは同一方向であり、φ＝０゜方向で放射電界は最
大に成る。一方、この励振モ−ドＴＭ１１０の合成電流
←と図６（ｉ）の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円
環マイクロストリップアンテナの円環導体板上の合成電
流→（二重）とは逆方向であり、φ＝１８０゜方向で放
射電界は最少となる。従ってこの構成では、φ＝０゜方
向で放射電界は増加し、φ＝１８０゜方向で放射電界は
減少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得が増加
する。

【００５７】これによって実施例では、上述の図３の曲
線３の垂直面指向性の計算値に示すように、θ＝３３゜
に傾き、アンテナ利得は７．６８ｄＢｉであり、従来の
励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアンテ
ナの利得に比して１．３４ｄＢ増加し、従来の励振モ−
ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアン
テナの利得に比して２．６７ｄＢ増加している。また、
水平面の指向性は、上述の図４のＡの水平面指向性の計
算値に示すように、φ＝０゜方向のアンテナ利得が最
大、φ＝１８０゜方向のアンテナ利得が最少となる指向
性が得られる。

【００５８】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６ｂを動作させ、例えば給電端５ｓが振幅制御分配器
２１の給電端２１ｂと接続され、給電端６ｓが振幅制御
分配器２１の給電端２１ａと接続された状態において、
制御部１４により、振幅制御分配器２１の給電端２１
ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられるよ
うに制御すると、励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロ
ストリップアンテナの円形導体板上の電流分布は、図６
（ｈ）に示すようになる。

【００５９】この電流分布の状態の励振モ−ドＴＭ１１
０の円形マイクロストリップアンテナと、励振モ−ドＴ
Ｍ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナ
の給電点９に電気長９０゜線路１３を接続し給電線１７
を介して振幅制御分配器１９よって合成された２種のア
ンテナの合成指向性は以下の説明により解説される。

【００６０】図６（ｈ）は励振モ−ドＴＭ１１０の円形
マイクロストリップアンテナの円形導体板上の電流分布
であり、この励振モ−ドＴＭ110 の合成電流（左下矢）
と図６（ｋ）の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環
マイクロストリップアンテナの円環導体板上の電流（左
下矢）とは同一方向であるのでφ＝３１５゜方向で放射
電界は最大になる。またこの励振モ−ドＴＭ１１０の合
成電流（左下矢）と図６（ｋ）の励振モ−ドＴＭ２１０
の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナの円環導
体板上の電流（右上矢）とは逆方向であるのでφ＝１３
５゜方向で放射電界は最少となる。従って、φ＝３１５
゜方向で放射電界は増加し、φ＝１３５゜方向で放射電
界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得が
増加する。

【００６１】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＡの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝３１
５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝１３５゜方向のア
ンテナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００６２】同様にして、制御部１４により切り替えス
イッチ１６を動作させ、給電端５ｓ（７ｓ又は８ｓでも
良い）が振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続さ
れ、給電端６ｓが振幅制御分配器２１の給電端２１ａと
接続された状態において、制御部１４により、振幅制御
分配器２１の給電端２１ａ，２１ｂに給電電流の振幅比
が１：０と与えられるように制御すると、図６（ｃ）の
電流分布と、図６（ｊ）の合成電流が合成され、φ＝２
７０゜方向で放射電界は増加し、φ＝９０゜方向で放射
電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得
が増加する。

【００６３】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝２７
０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝９０゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００６４】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端７ｓが振幅制御分配器２１の
給電端２１ｂと接続され、給電端６ｓが振幅制御分配器
２１の給電端２１ａと接続された状態において、制御部
１４により、振幅制御分配器２１の給電端２１ａ，２１
ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられるように制御
すると、図６（ｅ）の電流分布と、図６（ｋ）の合成電
流が合成され、φ＝２２５゜方向で放射電界は増加し、
φ＝４５゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方
向に指向性が傾き利得が増加する。

【００６５】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝２２
５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝４５゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００６６】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端７ｓが振幅制御分配器２１の給
電端２１ｂと接続され、給電端８ｓ（５ｓ又は６ｓでも
良い）が振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され
た状態において、制御部１４により、振幅制御分配器２
１の給電端２１ａ，２１ｂに給電電流の振幅比が０：１
と与えられるように制御すると、図６（ｂ）の電流分布
と、図６（ｉ）の合成電流が合成され、φ＝１８０゜方
向で放射電界は増加し、φ＝０゜方向で放射電界は減少
し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得が増加す
る。

【００６７】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝１８
０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝０゜方向のアンテ
ナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００６８】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端７ｓが振幅制御分配器２１の
給電端２１ｂと接続され、給電端８ｓが振幅制御分配器
２１の給電端２１ａと接続された状態において、制御部
１４により、振幅制御分配器２１の給電端２１ａ，２１
ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられるように制御
すると、図６（ｇ）の電流分布と、図６（ｋ）の合成電
流が合成され、φ＝１３５゜方向で放射電界は増加し、
φ＝３１５゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ
方向に指向性が傾き利得が増加する。

【００６９】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝１３
５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝３１５゜方向のア
ンテナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００７０】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端７ｓ（５ｓ又は６ｓでも良い）
が振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給電
端８ｓが振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され
た状態において、制御部１４により、振幅制御分配器２
１の給電端２１ａ，２１ｂに給電電流の振幅比が１：０
と与えられるように制御すると、図６（ｄ）の電流分布
と、図６（ｊ）の合成電流が合成され、φ＝９０゜方向
で放射電界は増加し、φ＝２７０゜方向で放射電界は減
少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得が増加す
る。

【００７１】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＤの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝９０
゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝２７０゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００７２】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが振幅制御分配器２１の
給電端２１ｂと接続され、給電端８ｓが振幅制御分配器
２１の給電端２１ａと接続された状態において、制御部
１４により、振幅制御分配器２１の給電端２１ａ，２１
ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられるように制御
すると、図６（ｆ）の電流分布と、図６（ｋ）の合成電
流が合成され、φ＝４５゜方向で放射電界は増加し、φ
＝２２５゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方
向に指向性が傾き利得が増加する。

【００７３】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＤの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝４５
゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝２２５゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。

【００７４】なお、制御部１４及び振幅制御分配器１９
により、励振モードＴＭ１１０の円形マイクロストリッ
プアンテナと、励振モードＴＭ２１０の内壁短絡型円環
マイクロストリップアンテナの給電電流の振幅比を制御
した場合の垂直面指向性の傾き角は、上述の第１の実施
例と同様に可変となる。

【００７５】こうしてこの第２の実施例においては、上
述の第１の実施例と同様の作用効果が得られると共に、
水平面指向性の方向を４５°間隔の８方向にすることが
できる。

【００７６】〔第３の実施例〕図８において、上述の図
１と対応する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。この図において、励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイ
クロストリップアンテナには給電点５、６の給電端５
ｓ、６ｓのみが設けられ、給電端５ｓ、６ｓには、それ
ぞれ切り替えスイッチ１６ａ、１６ｂが設けられ、制御
部１４からの制御信号が制御線路１５を伝わり切り替え
スイッチ１６ａ、１６ｂを動作させる。

【００７７】また切り替えスイッチ１６ａ、１６ｂの給
電端２２ａ、２２ｃは給電線２３ａ、２３ｃに接続さ
れ、給電端２２ｂ、２２ｄは電気長１８０゜線路２３
ｂ、２３ｄ（電気長１８０゜線路２３ｂ、２３ｄは、給
電線路２３ａ、２３ｃに比して１８０゜の電気長をもっ
た回路、または、移相器）に接続され、給電線２３ａ、
２３ｃ、または電気長１８０゜線路２３ｂ、２３ｄを介
した給電端２２ｅ、２２ｇ及び２２ｆ、２２ｈは切り替
えスイッチ１６ａ′、１６ｂ′に接続され、制御部１４
からの制御信号が制御線路１５を伝わり切り替えスイッ
チ１６ａ（１６ａ′）、１６ｂ（１６ｂ′）を動作させ
る。

【００７８】これによって、励振モ−ドＴＭ１１０の円
形マイクロストリップアンテナの給電端５ｓ、６ｓは、
給電線２３ａ、２３ｃ、または電気長１８０゜線路２３
ｂ、２３ｄを介した給電端２２ｅ、２２ｇ及び２２ｆ、
２２ｈのいずれかの２端子を介して振幅制御分配器２１
の給電端２１ａ、２１ｂに接続され、振幅制御分配器１
９の励振モ−ドＴＭ２１０モ−ドと異なるポ−トへ接続
される。

【００７９】この装置において、給電端５ｓ、６ｓが電
気長１８０゜線路２３ｂ、２３ｄを介したときは、上述
の図５の給電端７ｓ、８ｓと等価になり、従ってこの装
置において、二つの給電端５ｓ、６ｓを設けるのみで図
５の装置と同等の作用効果を得ることができる。

【００８０】ところで上述の図５、図８の構成におい
て、水平面指向性φ＝０゜、９０°、１８０°、２７０
°のときは、それぞれの方向からアンテナを見たとき
の、強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流と、励振
モードＴＭ２１０の合成電流とが垂直方向を向いてお
り、すなわち偏波は垂直偏波となっている。これに対し
て水平面指向性φ＝４５゜、１３５°、２２５°、３１
５°のときは、それぞれの方向からアンテナを見たとき
の、強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流と、励振
モードＴＭ２１０の合成電流とが水平方向を向いてお
り、すなわち偏波は水平偏波となっている。

【００８１】〔第４の実施例〕そこで上述の例えば図５
または図８の装置において、さらに図９に示すように、
励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板２（内半径
ｂ、外半径ａ_e ′）のφ＝０゜、４５゜面上で、円環導
体板２の中心から適宜オフセットされた位置に２つの給
電点９、３１（ここでは、説明を簡単にするために２つ
の給電点をφ＝０゜、４５゜面上にしているが２つの給
電点が４５゜もしくは１３５゜離れていればいかなるφ
面上においても以下の説明が同様に成立する）に給電さ
れる様に給電コネクタ１１の芯線の延長である給電ピン
１０が、誘電体板３及び導体地板４を貫き直接、円環導
体板２に給電される。

【００８２】さらに励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型
円環マイクロストリップアンテナの給電点９、３１の給
電端９ｓ、３１ｓは振幅制御分配器３２の各々のポート
に接続され、電気長９０゜線路１３（各種類の移相器で
も良い）を通って給電線１７により振幅制御分配器１９
の励振モードＴＭ１１０側と異なるポ−トに接続され
る。

【００８３】すなわちこの構成において、同一の周波数
で共振し励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイク
ロストリップアンテナと励振モードＴＭ１１０の円形マ
イクロストリップアンテナとが振幅制御分配器１９によ
って合成される。また励振モードＴＭ１１０の円形マイ
クロストリップアンテナの２つの給電点に移相器（線路
２３）を取り付け、またその移相器間に振幅制御分配器
２１が取り付けられる。さらに励振モードＴＭ２１０の
内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナの２つの給
電点間に振幅制御分配器３２が取り付けらる。そして制
御部１４により、振幅制御分配器１９、２１、３２、及
び、移相器（線路２３：切り替えスイッチ１６ａ、１６
ａ′、１６ｂ、１６ｂ′）が制御される。この構成によ
って、以下の動作が行われる。

【００８４】すなわち励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイ
クロストリップアンテナの円形導体板上の各給電間に振
幅制御及び位相制御したときの合成電流分布は、上述の
図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）
（ｈ）と同じである。また図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短
絡型円環マイクロストリップアンテナの円環導体板上の
各給電間に振幅制御したときの合成電流分布である。

【００８５】そこで制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、例えば給電端５ｓが給電線２３ｃを介
して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給
電端６ｓが給電線２３ａ（２３ｂでも良い）を介して振
幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続された状態にお
いて、制御部１４により、振幅制御分配器２１の給電端
２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が０：１と与えられ
るように制御すると、励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイ
クロストリップアンテナの円形導体板上の電流分布は、
図６（ａ）に示すようになる。

【００８６】また、制御部１４により振幅制御分配器３
２を動作させ、給電端９ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比
が１：０と与えられるように制御すると、励振モードＴ
Ｍ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナ
の円環導体板上の電流分布は、図１０（ａ）に示すよう
になる。

【００８７】これらの電流分布の状態の励振モ−ドＴＭ
１１０の円形マイクロストリップアンテナと、励振モ−
ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアン
テナの給電点に電気長９０゜線路１３を接続し給電線１
７を介して振幅制御分配器１９によって合成された２種
のアンテナの合成指向性及び偏波角は以下の説明により
解説される。

【００８８】図６（ａ）は、励振モ−ドＴＭ１１０の円
形マイクロストリップアンテナの円形導体板上の電流分
布であり、この励振モ−ドＴＭ１１０の合成電流←と図
１０（ａ）の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マ
イクロストリップアンテナの円環導体板上の合成電流←
（二重）とは同一方向であるのでφ＝０゜方向で放射電
界は最大に成る。一方、この励振モ−ドＴＭ１１０の合
成電流←と図１０（ａ）の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁
短絡型円環マイクロストリップアンテナの円環導体板上
の合成電流→（二重）とは逆方向であり、φ＝１８０゜
方向で放射電界は最少となる。従ってこの構成では、φ
＝０゜方向で放射電界は増加し、φ＝１８０゜方向で放
射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利
得が増加する。

【００８９】これによって実施例では、上述の図３の曲
線３の垂直面指向性の計算値に示すように、θ＝３３゜
に傾き、アンテナ利得は７．６８ｄＢｉであり、従来の
励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアンテ
ナの利得に比して１．３４ｄＢ増加し、従来の励振モ−
ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアン
テナの利得に比して２．６７ｄＢ増加している。また、
水平面の指向性は、上述の図４のＡの水平面指向性の計
算値に示すように、φ＝０゜方向のアンテナ利得が最
大、φ＝１８０゜方向のアンテナ利得が最少となる指向
性が得られる。さらに、アンテナ利得が最大となるφ＝
０゜方向では偏波は垂直偏波となっている（φ＝０゜の
方向からアンテナを見ると強め合う励振モードＴＭ１１
０の合成電流←と励振モードＴＭ２１０の合成電流←
（二重）は垂直方向を向いている）。

【００９０】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、例えば給電端５ｓが電気長１８０゜線
路２３ｄを介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと
接続され、給電端６ｓが給電線２３ａを介して振幅制御
分配器２１の給電端２１ａと接続された状態において、
制御部１４により、振幅制御分配器２１の給電端２１
ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられるよ
うに制御すると、励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロ
ストリップアンテナの円形導体板上の電流分布は、図６
（ｅ）に示すようになる。

【００９１】また、制御部１４により振幅制御分配器３
２を動作させ、給電端９ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比
が０：１と与えられるように制御すると、励振モードＴ
Ｍ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアンテナ
の円環導体板上の電流分布は、図１０（ｅ）に示すよう
になる。

【００９２】これらの電流分布の状態の励振モ−ドＴＭ
１１０の円形マイクロストリップアンテナと、励振モ−
ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアン
テナの給電点に電気長９０゜線路１３を接続し給電線１
７を介して振幅制御分配器１９によって合成された２種
のアンテナの合成指向性及び偏波角は以下の説明により
解説される。

【００９３】図６（ｅ）は、励振モ−ドＴＭ１１０の円
形マイクロストリップアンテナの円形導体板上の電流分
布であり、この励振モ−ドＴＭ１１０の合成電流（右下
矢）と図１０（ｅ）の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡
型円環マイクロストリップアンテナの円環導体板上の合
成電流（右下矢：二重）とは同一方向であるのでφ＝３
１５゜方向で放射電界は最大に成る。一方、この励振モ
−ドＴＭ１１０の合成電流（右下矢）と図１０（ｅ）の
励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリ
ップアンテナの円環導体板上の合成電流（左上矢：二
重）とは逆方向であり、φ＝１３５゜方向で放射電界は
最少となる。従ってこの構成では、φ＝３１５゜方向で
放射電界は増加し、φ＝１３５゜方向で放射電界は減少
し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得が増加す
る。

【００９４】これによって実施例では、上述の図３の曲
線３の垂直面指向性の計算値に示すように、θ＝３３゜
に傾き、アンテナ利得は７．６８ｄＢｉであり、従来の
励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアンテ
ナの利得に比して１．３４ｄＢ増加し、従来の励振モ−
ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリップアン
テナの利得に比して２．６７ｄＢ増加している。また、
水平面の指向性は、上述の図７のＡの水平面指向性の計
算値に示すように、φ＝３１５゜方向のアンテナ利得が
最大、φ＝１３５゜方向のアンテナ利得が最少となる指
向性が得られる。さらに、アンテナ利得が最大となるφ
＝３１５゜方向では偏波は垂直偏波となっている（φ＝
３１５゜の方向からアンテナを見ると強め合う励振モー
ドＴＭ１１０の合成電流（右下矢）と励振モードＴＭ２
１０の合成電流（右下矢：二重）は垂直方向を向いてい
る）。

【００９５】同様にして、制御部１４により切り替えス
イッチ１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃ（２
３ｄでもよい）を介して振幅制御分配器２１の給電端２
１ｂと接続され、給電端６ｓが給電線２３ａを介して振
幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制御
分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比
が１：０と与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９
ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が１：０と与えられた構
成では、図６（ｃ）の電流分布と、図１０（ｂ）の合成
電流が合成され、φ＝２７０゜方向で放射電界は増加
し、φ＝９０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のある
θ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【００９６】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝２７
０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝９０゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、アン
テナ利得が最大となるφ＝２７０゜方向では偏波は垂直
偏波となっている（φ＝２７０゜の方向からアンテナを
見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流↓と励
振モードＴＭ２１０の合成電流↓（二重）は垂直方向を
向いている）。

【００９７】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが電気長１８０゜線路２
３ｄを介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続
され、給電端６ｓが電気長１８０゜線路２３ｂを介して
振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制
御分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅
比が１：１と与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９
ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が０：１と与えられた構
成では、図６（ｇ）の電流分布と、図１０（ｄ）の合成
電流が合成され、φ＝２２５゜方向で放射電界は増加
し、φ＝４５゜方向で放射電界は減少し、垂直面のある
θ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【００９８】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝２２
５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝４５゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、アン
テナ利得が最大となるφ＝２２５゜方向では偏波は垂直
偏波となっている（φ＝２２５゜の方向からアンテナを
見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流（右上
矢）と励振モードＴＭ２１０の合成電流（右上矢：二
重）は垂直方向を向いている）。

【００９９】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端５ｓが電気長１８０゜線路２３
ｄを介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続さ
れ、給電端６ｓが給電線２３ａ（２３ｂでもよい）を介
して振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振
幅制御分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の
振幅比が０：１と与えられ、振幅制御分配器３２の給電
端９ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が１：０と与えられ
た構成では、図６（ｂ）の電流分布と、図１０（ａ）の
合成電流が合成され、φ＝１８０゜方向で放射電界は増
加し、φ＝０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のある
θ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【０１００】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝１８
０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝０゜方向のアンテ
ナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、アンテ
ナ利得が最大となるφ＝１８０゜方向では偏波は垂直偏
波となっている（φ＝１８０゜の方向からアンテナを見
ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流→と励振
モードＴＭ２１０の合成電流→（二重）は垂直方向を向
いている）。

【０１０１】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃを介して
振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給電端
６ｓが電気長１８０゜線路２３ｂを介して振幅制御分配
器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制御分配器２１
の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と
与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１ｓに
給電電流の振幅比が０：１と与えられた構成では、図６
（ｆ）の電流分布と、図１０（ｅ）の合成電流が合成さ
れ、φ＝１３５゜方向で放射電界は増加し、φ＝３１５
゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向
性が傾き利得が増加する。

【０１０２】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝１３
５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝３１５゜方向のア
ンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、ア
ンテナ利得が最大となるφ＝１３５゜方向では偏波は垂
直偏波となっている（φ＝１３５゜の方向からアンテナ
を見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流（左
上矢）と励振モードＴＭ２１０の合成電流（左上矢：二
重）は垂直方向を向いている）。

【０１０３】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃ（２３ｄで
もよい）を介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと
接続され、給電端６ｓが電気長１８０゜線路２３ｂを介
して振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振
幅制御分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の
振幅比が１：０と与えられ、振幅制御分配器３２の給電
端９ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が１：０と与えられ
た構成では、図６（ｄ）の電流分布と、図１０（ｂ）の
合成電流が合成され、φ＝９０゜方向で放射電界は増加
し、φ＝２７０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあ
るθ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【０１０４】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
４のＤの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝９０
゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝２７０゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、アン
テナ利得が最大となるφ＝９０゜方向では偏波は垂直偏
波となっている（φ＝９０゜の方向からアンテナを見る
と強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流↑と励振モ
ードＴＭ２１０の合成電流↑（二重）は垂直方向を向い
ている）。

【０１０５】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃを介して
振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給電端
６ｓが給電線２３ａを介して振幅制御分配器２１の給電
端２１ａと接続され、振幅制御分配器２１の給電端２１
ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられ、振
幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１ｓに給電電流の振
幅比が０：１と与えられた構成では、図６（ｈ）の電流
分布と、図１０（ｄ）の合成電流が合成され、φ＝４５
゜方向で放射電界は増加し、φ＝２２５゜方向で放射電
界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得が
増加する。

【０１０６】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図３と同じであり、また、水平面の指向性は、図
７のＤの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝４５
゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝２２５゜方向のアン
テナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、アン
テナ利得が最大となるφ＝４５゜方向では偏波は垂直偏
波となっている（φ＝４５゜の方向からアンテナを見る
と強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流（左下矢）
と励振モードＴＭ２１０の合成電流（左下矢：二重）は
垂直方向を向いている）。

【０１０７】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃ（２３ｄで
もよい）を介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと
接続され、給電端６ｓが給電線２３ａを介して振幅制御
分配器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制御分配器
２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：
０と与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１
ｓに給電電流の振幅比が０：１と与えられた構成では、
図６（ｃ）の電流分布と、図１０（ｆ）の合成電流が合
成され、φ＝０゜方向で放射電界は増加し、φ＝１８０
゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向
性が傾き利得が増加する。

【０１０８】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１の曲線３の垂直面指向性の計算値に示すよ
うに、θ＝２６゜に傾き、アンテナ利得は７．１８ｄＢ
ｉであり、従来の励振モ−ドＴＭ１１０の円形マイクロ
ストリップアンテナの利得に比して０．８４ｄＢ増加
し、従来の励振モ−ドＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイ
クロストリップアンテナの利得に比して２．１７ｄＢ増
加している。また、水平面の指向性は、図１２のＡの水
平面指向性の計算値に示すように、φ＝０゜方向のアン
テナ利得が最大、φ＝１８０゜方向のアンテナ利得が最
少となる指向性が得られる。さらに、アンテナ利得が最
大となるφ＝０゜方向では偏波は水平偏波になっている
（φ＝０゜の方向からアンテナを見ると強め合う励振モ
ードＴＭ１１０の合成電流↓と励振モードＴＭ２１０の
合成電流↓は水平方向を向いている）。

【０１０９】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃを介して
振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給電端
６ｓが給電線２３ａを介して振幅制御分配器２１の給電
端２１ａと接続され、振幅制御分配器２１の給電端２１
ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と与えられ、振
幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１ｓに給電電流の振
幅比が１：０と与えられた構成では、図６（ｈ）の電流
分布と、図１０（ｃ）の合成電流が合成され、φ＝３１
５゜方向で放射電界は増加し、φ＝１３５゜方向で放射
電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性が傾き利得
が増加する。

【０１１０】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１３のＡの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
３１５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝１３５゜方向
のアンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さら
に、アンテナ利得が最大となるφ＝３１５゜方向では偏
波は水平偏波となっている（φ＝３１５゜の方向からア
ンテナを見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電
流（左下矢）と励振モードＴＭ２１０の合成電流（左下
矢）は水平方向を向いている）。

【０１１１】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端５ｓが電気長１８０゜線路２３
ｄを介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続さ
れ、給電端６ｓが給電線２３ａ（２３ｂでもよい）を介
して振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振
幅制御分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の
振幅比が０：１と与えられ、振幅制御分配器３２の給電
端９ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が０：１と与えられ
た構成では、図６（ｂ）の電流分布と、図１０（ｆ）の
合成電流が合成され、φ＝２７０゜方向で放射電界は増
加し、φ＝９０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあ
るθ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【０１１２】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１２のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
２７０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝９０゜方向の
アンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、
アンテナ利得が最大となるφ＝２７０゜方向では偏波は
水平偏波になっている（φ＝０゜の方向からアンテナを
見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流→と励
振モードＴＭ２１０の合成電流→は水平方向を向いてい
る）。

【０１１３】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが電気長１８０゜線路２
３ｄを介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続
され、給電端６ｓが給電線２３ａを介して振幅制御分配
器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制御分配器２１
の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と
与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１ｓに
給電電流の振幅比が１：０と与えられた構成では、図６
（ｅ）の電流分布と、図１０（ｃ）の合成電流が合成さ
れ、φ＝２２５゜方向で放射電界は増加し、φ＝４５゜
方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性
が傾き利得が増加する。

【０１１４】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１３のＢの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
２２５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝４５゜方向の
アンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、
アンテナ利得が最大となるφ＝２２５゜方向では偏波は
水平偏波となっている（φ＝２２５゜の方向からアンテ
ナを見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流
（右下矢）と励振モードＴＭ２１０の合成電流（右下
矢）は水平方向を向いている）。

【０１１５】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃ（２３ｄで
もよい）を介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと
接続され、給電端６ｓが電気長１８０°線路２３ｂを介
して振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振
幅制御分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の
振幅比が１：０と与えられ、振幅制御分配器３２の給電
端９ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が０：１と与えられ
た構成では、図６（ｄ）の電流分布と、図１０（ｆ）の
合成電流が合成され、φ＝１８０゜方向で放射電界は増
加し、φ＝０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のある
θ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【０１１６】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１２のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
１８０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝０゜方向のア
ンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、ア
ンテナ利得が最大となるφ＝１８０゜方向では偏波は水
平偏波になっている（φ＝１８０゜の方向からアンテナ
を見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流↑と
励振モードＴＭ２１０の合成電流↑は水平方向を向いて
いる）。

【０１１７】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが電気長１８０゜線路２
３ｄを介して振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続
され、給電端６ｓが電気長１８０゜線路２３ｂを介して
振幅制御分配器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制
御分配器２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅
比が１：１と与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９
ｓ、３１ｓに給電電流の振幅比が１：０と与えられた構
成では、図６（ｇ）の電流分布と、図１０（ｃ）の合成
電流が合成され、φ＝１３５゜方向で放射電界は増加
し、φ＝３１５゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあ
るθ方向に指向性が傾き利得が増加する。

【０１１８】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１３のＣの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
１３５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝３１５゜方向
のアンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さら
に、アンテナ利得が最大となるφ＝１３５゜方向では偏
波は水平偏波となっている（φ＝１３５゜の方向からア
ンテナを見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電
流（右上矢）と励振モードＴＭ２１０の合成電流（右上
矢）は水平方向を向いている）。

【０１１９】また、制御部１４により切り替えスイッチ
１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃを介して振
幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給電端６
ｓが給電線２３ａ（２３ｂでもよい）を介して振幅制御
分配器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制御分配器
２１の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が０：
１と与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１
ｓに給電電流の振幅比が０：１と与えられた構成では、
図６（ａ）の電流分布と、図１０（ｆ）の合成電流が合
成され、φ＝９０゜方向で放射電界は増加し、φ＝２７
０゜方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指
向性が傾き利得が増加する。

【０１２０】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１２のＤの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
９０゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝２７０゜方向の
アンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、
アンテナ利得が最大となるφ＝９０゜方向では偏波は水
平偏波になっている（φ＝９０゜の方向からアンテナを
見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流←と励
振モードＴＭ２１０の合成電流←は水平方向を向いてい
る）。

【０１２１】さらに、制御部１４により切り替えスイッ
チ１６を動作させ、給電端５ｓが給電線２３ｃを介して
振幅制御分配器２１の給電端２１ｂと接続され、給電端
６ｓが電気長１８０゜線路２３ｂを介して振幅制御分配
器２１の給電端２１ａと接続され、振幅制御分配器２１
の給電端２１ａ、２１ｂに給電電流の振幅比が１：１と
与えられ、振幅制御分配器３２の給電端９ｓ、３１ｓに
給電電流の振幅比が１：０と与えられた構成では、図６
（ｆ）の電流分布と、図１０（ｃ）の合成電流が合成さ
れ、φ＝４５゜方向で放射電界は増加し、φ＝２２５゜
方向で放射電界は減少し、垂直面のあるθ方向に指向性
が傾き利得が増加する。

【０１２２】これによって実施例では、垂直面指向性は
上述の図１１と同じであり、また、水平面の指向性は、
図１３のＤの水平面指向性の計算値に示すように、φ＝
４５゜方向のアンテナ利得が最大、φ＝２２５゜方向の
アンテナ利得が最少となる指向性が得られる。さらに、
アンテナ利得が最大となるφ＝２２５゜方向では偏波は
水平偏波となっている（φ＝２２５゜の方向からアンテ
ナを見ると強め合う励振モードＴＭ１１０の合成電流
（左上矢）と励振モードＴＭ２１０の合成電流（左上
矢）は水平方向を向いている）。

【０１２３】さらに図１１において、曲線１は励振モー
ドＴＭ１１０の円形マイクロストリップアンテナと、励
振モードＴＭ２１０の内壁短絡型円環マイクロストリッ
プアンテナの給電電流の振幅比１：０の時の垂直面指向
性である。また曲線２は振幅比３：１のときの垂直面指
向性である。さらに曲線３は振幅比１：１の時の垂直面
指向性である。曲線４は振幅比１：３の時の垂直面指向
性である。

【０１２４】ここで曲線１は従来の励振モードＴＭ１１
０の円形マイクロストリップアンテナ単独の時と同じ動
作であり、励振モードＴＭ２１０の円環マイクロストリ
ップアンテナに給電する電流の比率を高くするにしたが
って、すなわち図３の垂直面指向性の計算値で示すとこ
ろの曲線１から曲線２、曲線３、曲線４と移るにしたが
って、水平面指向性の傾き角が大きくなっていく。ま
た、曲線３の給電電流の振幅比１：１の時にアンテナ利
得が最大となる。なお曲線３の給電電流の振幅比１：１
の時の状態は、振幅制御分配器１９の二つのポートを直
結することによっても実現することができる。

【０１２５】こうしてこの第４の実施例においては、上
述の第１の実施例と同様の作用効果が得られ、水平面指
向性の方向を４５°間隔の８方向にすると共に、各指向
性での偏波を水平と垂直に切り替えることができる。

【０１２６】こうして上述の装置によれば、所望の一周
波数においてＴＭ１１０モ−ドの給電点の位置を瞬時に
変化させ指向性を制御することができる。これによって
電波の到来方向、及び電波の放射目標位置が変化した時
に機械的にアンテナの向きを変えることなく放射特性を
制御することができ、通信及び受信が最適となるように
することが可能となる。また構成が簡単で、低コスト及
び小形化になる特徴も有するものである。

【０１２７】さらに、指向性が天頂軸に対して非対称と
なるので、電力放射の無駄が無くアンテナ利得が高くな
り、到来する微弱の電波受信も可能となり、また放射電
力も小さくすることができ、送信の電力を節約すること
ができる。また同様に、指向性が天頂軸に対して非対称
となるので、到来する方向の電波を強く受信することが
でき、妨害波を受け難く、またフェ−ジングが少なくな
り、安定した通信及び受信が可能となるものである。

【０１２８】また、上述の各実施例において、給電端２
１ａ、２１ｂの振幅比は１：１、１：０、０：１の３種
類で行なっているが、いかなる振幅比においても同様に
考えられる。同様に給電端９ｓ、３１ｓの振幅比は１：
０、０：１の２種類で行なっているが、いかなる振幅比
においても同様に考えられる。さらに、２つのアンテナ
の給電電流の振幅比を１：０、３：１、１：１、１：３
の４種類で行なっているが、いかなる振幅比においても
同様に考えられる。

【０１２９】さらに上述の各実施例において、円形、円
環導体板への給電を給電コネクタの芯線である給電ピン
で直接行なっているが、スロット給電等においても同様
に考えられる。また、導体地板の形を円形で行なってい
るが、矩形、正方形等の導体地板の形においても同様に
考えられる。

【０１３０】

【発明の効果】この発明によれば、所望の一周波数にお
いてＴＭ１１０モ−ドの給電点の位置を瞬時に変化させ
指向性を制御することができる。これによって電波の到
来方向、及び電波の放射目標位置が変化した時に機械的
にアンテナの向きを変えることなく放射特性を制御する
ことができ、通信及び受信が最適となるようにすること
が可能となる。また構成が簡単で、低コスト及び小形化
になる特徴も有するようになった。

【０１３１】さらに、指向性が天頂軸に対して非対称と
なるので、電力放射の無駄が無くアンテナ利得が高くな
り、到来する微弱の電波受信も可能となり、また放射電
力も小さくすることができ、送信の電力を節約すること
ができる。また同様に、指向性が天頂軸に対して非対称
となるので、到来する方向の電波を強く受信することが
でき、妨害波を受け難く、またフェ−ジングが少なくな
り、安定した通信及び受信が可能となるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアンテナ装置の一例の構成図であ
る。

【図２】マイクロストリップアンテナの各給電点におけ
る電流分布を示す図である。

【図３】その垂直面指向性を示す図である。

【図４】その水平面指向性を示す図である。

【図５】本発明によるアンテナ装置の他の例の構成図で
ある。

【図６】マイクロストリップアンテナの各給電点におけ
る電流分布を示す図である。

【図７】その水平面指向性を示す図である。

【図８】本発明によるアンテナ装置のさらに他の例の構
成図である。

【図９】本発明によるアンテナ装置のさらに他の例の構
成図である。

【図１０】マイクロストリップアンテナの各給電点にお
ける電流分布を示す図である。

【図１１】その垂直面指向性を示す図である。

【図１２】その水平面指向性を示す図である。

【図１３】その水平面指向性を示す図である。

【図１４】本発明に適用されるアンテナ（共平面）構造
を示す図である。

【図１５】本発明に適用されるアンテナ（スタック）構
造を示す図である。

【図１６】従来のアンテナ（円形）構造を示す図であ
る。

【図１７】それを適用したアンテナ装置の構成図であ
る。

【図１８】従来のアンテナ（円環）構造を示す図であ
る。

【図１９】それを適用したアンテナ装置の構成図であ
る。

【図２０】従来のアンテナ（円形）装置の特性を示す図
である。

【図２１】従来のアンテナ（円環）装置の特性を示す図
である。

【符号の説明】

１ 励振モ−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板 ２ 励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板 ５、６、７、８、９ 給電点 １３ 電気長９０゜線路 １４ 制御部 １６ 切り替えスイッチ １９ 振幅制御分配器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01Q 3/00 - 3/46 H01Q 21/00 - 25/04 H01Q 13/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望の周波数で共振する励振モ−ドＴＭ
   １１０の円形または円環の第１のマイクロストリップア
   ンテナに複数の給電点を設け、 上記第１のマイクロストリップアンテナの円形または円
   環放射導体板の中心を同一として、共平面またはスタッ
   ク構造に配置した、上記第１のマイクロストリップアン
   テナと同一周波数で共振する励振モ−ドＴＭ２１０の円
   形または円環の第２のマイクロストリップアンテナに一
   つの給電点を設け、 上記第１のマイクロストリップアンテナの給電点の一つ
   と、上記第２のマイクロストリップアンテナの一つの給
   電点に９０゜の位相差を与えたものとに、同一に給電す
   るようにしたことを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 所望の周波数で共振する励振モ−ドＴＭ
   １１０の円形または円環の第１のマイクロストリップア
   ンテナに四つの給電点を設け、 上記第１のマイクロストリップアンテナの円形または円
   環放射導体板の中心を同一として、共平面またはスタッ
   ク構造に配置した、上記第１のマイクロストリップアン
   テナと同一周波数で共振する励振モ−ドＴＭ２１０の円
   形または円環の第２のマイクロストリップアンテナに一
   つの給電点を設け、 上記第１のマイクロストリップアンテナの四つの給電点
   のうちいずれかの二つの給電点間に振幅制御分配器が取
   り付けられ、 この振幅制御分配器の入力端と、上記第２のマイクロス
   トリップアンテナの一つの給電点に９０゜の位相差を与
   えたものとに、同一に給電するようにしたことを特徴と
   するアンテナ装置。
3. 【請求項３】 所望の周波数で共振する励振モ−ドＴＭ
   １１０の円形または円環の第１のマイクロストリップア
   ンテナに二つの給電点を設け、 上記第１のマイクロストリップアンテナの円形または円
   環放射導体板の中心を同一として、共平面またはスタッ
   ク構造に配置した、上記第１のマイクロストリップアン
   テナと同一周波数で共振する励振モ−ドＴＭ２１０の円
   形または円環の第２のマイクロストリップアンテナに一
   つの給電点を設け、 上記第１のマイクロストリップアンテナの二つの給電点
   の各々に位相差が１８０゜となるような移相器を取り付
   けると共に、この移相器間に振幅制御分配器が取り付け
   られ、 この振幅制御分配器の入力端と、上記第２のマイクロス
   トリップアンテナの一つの給電点に９０゜の位相差を与
   えたものとに、同一に給電するようにしたことを特徴と
   するアンテナ装置。
4. 【請求項４】 上記第２のマイクロストリップアンテナ
   には、上記一つの給電点とは別の給電点が設けられ、こ
   の二つの給電点を上記一つの給電点としたことを特徴と
   する請求項１または請求項２または請求項３記載のアン
   テナ装置。
5. 【請求項５】 上記第１及び第２のマイクロストリップ
   アンテナの給電電流の振幅比を制御する手段を設けたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３
   または請求項４記載のアンテナ装置。
6. 【請求項６】 誘電体板の上面に所望の周波数に共振し
   励振モ−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板が印刷さ
   れ、上記誘電体板の上面に上記円形導体板と同中心とし
   て上記所望の周波数で共振し励振モ−ドＴＭ２１０で励
   振する円環導体板が印刷され、上記誘電体板の下面に導
   体地板が印刷され、上記円環導体板と導体地板とは短絡
   壁よって短絡されて成り、共平面上の内側にＴＭ１１０
   で励振する上記第１のマイクロストリップアンテナが形
   成され、上記共平面上の外側にＴＭ２１０で励振する上
   記第２のマイクロストリップアンテナが形成されたアン
   テナ構造を用いることを特徴とする請求項１または請求
   項２または請求項３または請求項４または請求項５記載
   のアンテナ装置。
7. 【請求項７】 第１の誘電体板の上面に所望の周波数に
   共振し励振モ−ドＴＭ１１０で励振する円形導体板が印
   刷され、上記第１の誘電体板の下面には第１の導体地板
   が印刷され、第２の誘電体板の上面に上記所望の周波数
   で共振し励振モ−ドＴＭ２１０で励振する円環導体板が
   印刷され、上記第２の誘電体板の下面には第２の導体地
   板が印刷され、上記円環導体板と第２の導体地板とは短
   絡壁よって短絡され、上記励振モ−ドＴＭ１１０で励振
   する円形導体板の中心と、励振モ−ドＴＭ２１０で励振
   する円環導体板の中心が一致し上記第１の導体地板と円
   環導体板が合面するように重ね合わされて成り、スタッ
   ク構造の上部にＴＭ１１０で励振する上記第１のマイク
   ロストリップアンテナが形成され、上記スタック構造の
   下部にＴＭ２１０で励振する上記第２のマイクロストリ
   ップアンテナが形成されたアンテナ構造を用いることを
   特徴とする請求項１または請求項２または請求項３また
   は請求項４または請求項５記載のアンテナ装置。