JP3462959B2 - Planar antenna - Google Patents

Planar antenna

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JP3462959B2
JP3462959B2 JP18168796A JP18168796A JP3462959B2 JP 3462959 B2 JP3462959 B2 JP 3462959B2 JP 18168796 A JP18168796 A JP 18168796A JP 18168796 A JP18168796 A JP 18168796A JP 3462959 B2 JP3462959 B2 JP 3462959B2
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planar antenna
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は移動体通信機器や小
型情報端末,その他平面アンテナを内蔵する無線装置へ
応用可能な平面アンテナに関し,より詳細には,平面ア
ンテナ,特にテーパードスロットアンテナのテーパー形
状を簡単な関数形で記述でき,アンテナ長が短くても指
向性を向上させた平面アンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna applicable to mobile communication devices, small information terminals, and other wireless devices having a planar antenna, and more particularly to a planar antenna, particularly a tapered shape of a tapered slot antenna. It relates to a planar antenna with improved directivity even when the antenna length is short.

【0002】[0002]

【従来の技術】平面アンテナ,特にテーパードスロット
アンテナは,スロットラインのスロット幅が傾きを持っ
て(テーパー状に)広くなる構造を備え,アンテナ面に
対して平行な方向(スロットラインの進行方向)に電磁
波を放射するものである。この平面アンテナは,構造が
スロットラインと同様であるためマイクロストリップラ
インのように裏面に接地導体を必要とせず,ユニプレー
ナー構造の給電線や整合回路と容易に一体化させること
ができる。
2. Description of the Related Art Planar antennas, particularly tapered slot antennas, have a structure in which the slot width of a slot line is widened with an inclination (tapered shape), and is parallel to the antenna surface (direction of travel of the slot line). It is one that emits electromagnetic waves. Since this planar antenna has a structure similar to that of a slot line, it does not require a ground conductor on the back surface unlike a microstrip line, and can be easily integrated with a feed line or a matching circuit of a uniplanar structure.

【0003】平面アンテナとして,これまで図5〜図8
に示すものが論文等で報告されている。図5はテーパー
形状が直線的なLTSA型,図6はテーパー形状が指数
関数形となっているvivaldi型,図7はテーパー
形状が指数関数的に広がり後先端で一定幅となっている
CWSA型,図8はテーパー形状が直線を数段階に折り
曲げて広がっていくBLTSA型をそれぞれ示してい
る。これらのテーパー形状を用いて平面アンテナを試作
した結果,サイドロブレベルの低い高指向性のアンテナ
が得られたとの報告がある。
As a planar antenna, it has been heretofore shown in FIGS.
Those shown in are reported in papers and the like. FIG. 5 is a LTSA type with a linear tapered shape, FIG. 6 is a vivaldi type with an exponentially tapered shape, and FIG. 7 is a CWSA type with an exponentially expanded tapered shape and a constant width at the tip. FIG. 8 shows a BLTSA type in which a taper shape is formed by bending a straight line in several steps and expanding. As a result of prototyping a planar antenna using these tapered shapes, it is reported that a highly directional antenna with a low sidelob level was obtained.

【0004】また,特開平5−114810号公報『制
御された反射損失形状を有する広帯域の連続フレアノツ
チフェイズドアレイ放射素子』には,ハイパスチェビシ
ェフ近似反射係数対周波数特性を与えるようにテーパー
形状が形成されたアンテナが開示されている。この公報
に開示された放射素子によれば,関係する帯域にわたる
所定の最大不整合に対する最短最適長を有する広帯域の
十分に整合された放射素子を得ることができる。
Further, in JP-A-5-114810 "Broadband continuous flare notched phased array radiating element having a controlled reflection loss shape", a tapered shape is formed so as to give a high pass Chebyshev approximate reflection coefficient vs. frequency characteristic. Disclosed antennas are disclosed. The radiating element disclosed in this publication makes it possible to obtain a broadband, well-matched radiating element with a shortest optimum length for a given maximum mismatch over the band of interest.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,60G
Hzといった高い周波数で図5〜図8に示すテーパー形
状を持つアンテナを試作しても,論文等で報告されてい
るような高指向性のアンテナをなかなか得ることができ
ない。特にアンテナ長が3〜4波長程度の短いアンテナ
では指向性が悪くなり,アンテナの小型化が難しくなっ
てしまうという問題点がある。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problem to be Solved by the Invention
Even if the taper-shaped antenna shown in FIGS. 5 to 8 is produced at a high frequency such as Hz, it is difficult to obtain a highly directional antenna as reported in papers and the like. Particularly, an antenna having an antenna length of about 3 to 4 wavelengths has a problem that directivity is deteriorated and it is difficult to downsize the antenna.

【0006】また,特開平5−114810号公報にお
いては,関係する帯域にわたる所定の最大不整合に対す
る最短最適長を有する広帯域の十分に整合された放射素
子を得ることができるという前述した効果を与えるテー
パー形状が非常に複雑な計算式で表現されているため以
下の点で問題がある。
[0006] Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-114810, the above-mentioned effect that a wide band well-matched radiating element having a shortest optimum length with respect to a predetermined maximum mismatch over a related band can be obtained is provided. Since the tapered shape is expressed by a very complicated calculation formula, there are problems in the following points.

【0007】すなわち上記テーパー形状を与える計算式
にはスロットラインの線路幅に対する特性インピーダン
スの値を必要とするが,一般に利用される低誘電率基板
上のスロットラインの特性インピーダンスの近似式で
は,W/λ=0.075の点で不連続点を持つため上記
公報に開示された計算式に利用することはできない(C
haracteristic Impedance o
f Wide Slotline on Low Pe
rmittivity Substrate,MTT−
34 No.8,pp.900−902,1986)。
したがって,厳密な三次元の電磁界解析を用いてスロッ
トラインの特性インピーダンスを求めなければならず,
上記公報に開示されたテーパー形状を計算することは一
般の研究者にとって非常に困難である。
That is, the calculation formula for giving the above-mentioned taper shape requires the value of the characteristic impedance with respect to the line width of the slot line, but in the generally used approximation formula of the characteristic impedance of the slot line on the low dielectric constant substrate, Since it has a discontinuity at the point of /λ=0.075, it cannot be used in the calculation formula disclosed in the above publication (C
characteristic Impedance o
f Wide Slotline on Low Pe
rmitity Substrate, MTT-
34 No. 8, pp. 900-902, 1986).
Therefore, the characteristic impedance of the slot line must be obtained using strict three-dimensional electromagnetic field analysis.
It is very difficult for general researchers to calculate the taper shape disclosed in the above publication.

【0008】このように従来の平面アンテナのテーパー
形状は作成は簡単であるが所望の特性が得られなかった
り(図5〜図8),実験を試みることさえためらわれる
ような複雑なテーパー形状であったりしていた(特開平
5−114810号公報)。
As described above, the conventional tapered shape of the planar antenna is easy to make, but the desired characteristics cannot be obtained (FIGS. 5 to 8), or the complicated tapered shape is frustrating even for trying the experiment. However, there was a problem (Japanese Patent Laid-Open No. 5-114810).

【0009】したがって,本発明は上記に鑑みてなされ
たものであって,本発明は簡単な関数形でテーパー形状
を表現することを第1の目的とする。
Therefore, the present invention has been made in view of the above, and a first object of the present invention is to express a taper shape with a simple functional form.

【0010】また,インピーダンス整合を行うことがで
き,かつ指向性の向上を図ることを第2の目的とする。
A second object is to achieve impedance matching and improve directivity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】平面アンテナのテーパー
形状は,アンテナの入出力間でインピーダンス整合を行
うと共に電磁波の自由空間への漏れ出しを制御すること
によりアンテナの指向性を支配している。インピーダン
ス整合を中心に考えれば,平面アンテナのテーパー形状
は指数関数形が良いと考えられるが,指向性の向上を中
心に考えるとテーパー形状は図7に示すCWSAや図8
に示すBLTSAのように電磁波を包み込むような形状
が適していると考えられる。一方,図5に示すLTSA
は,図7に示すCWSAや図8に示すBLTSAに対し
て中間的な位置にあるといえ,結局どちらつかずの特性
となってしまう。したがって,従来技術として挙げたも
のには一長一短がある。
The tapered shape of a planar antenna controls the directivity of the antenna by performing impedance matching between the input and output of the antenna and controlling the leakage of electromagnetic waves into the free space. Considering the impedance matching as the center, it is considered that the tapered shape of the planar antenna has an exponential function. However, considering the improvement of directivity, the tapered shape has a tapered shape such as the CWSA shown in FIG.
It is considered that a shape that encloses an electromagnetic wave, such as BLTSA shown in FIG. On the other hand, the LTSA shown in FIG.
Can be said to be in an intermediate position with respect to the CWSA shown in FIG. 7 and the BLTSA shown in FIG. Therefore, there are merits and demerits to those listed as the prior art.

【0012】そこで本発明の発明者は,従来の平面アン
テナの特徴を活かしてインピーダンス整合を行い,かつ
指向性の向上を図るという目的を同時に達成するため,
指向性の高いCWSA(図7)やBLTSA(図8)の
基本的なテーパー形状を残しつつ,そのテーパー形状に
対して指数関数的ななだらかな繋ぎを行うことによりイ
ンピーダンス整合を行えば良いということを見い出し
た。
Therefore, the inventor of the present invention simultaneously achieves the objects of impedance matching and improvement of directivity by utilizing the characteristics of the conventional planar antenna.
The impedance matching should be performed by leaving the basic tapered shape of CWSA (Fig. 7) and BLTSA (Fig. 8) with high directivity, and by performing exponentially gentle connection to the tapered shape. Found out.

【0013】そこで上記目的を達成するため,本発明の
請求項1に係る平面アンテナは,スロットラインのスロ
ット幅がテーパー状に広がった構造を備え,前記スロッ
トラインの進行方向に電磁波を放射する平面アンテナに
おいて,CWSA(図7)のテーパー形状に基づいてテ
ーパー形状を指数関数的に表現した結果,前記テーパー
の形状が,
In order to achieve the above object, the planar antenna according to claim 1 of the present invention has a structure in which the slot width of the slot line is expanded in a taper shape, and the plane antenna radiates an electromagnetic wave in the traveling direction of the slot line. In the antenna, as a result of exponentially expressing the tapered shape based on the tapered shape of CWSA (FIG. 7), the tapered shape is

【数3】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)で表されるフェルミ・デ
ィラック関数形であるものである。
[Equation 3] (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Are Fermi-Dirac function forms represented by arbitrary constants and b is a negative constant.

【0014】上記関数形で表されるテーパー形状であれ
ば,最初は指数的に増加していくスロットラインの線路
幅がなだらかに,かつ一定幅で移り変わっていく形状を
実現することができる。
With the tapered shape represented by the above function form, it is possible to realize a shape in which the line width of the slot line, which increases exponentially at first, changes gradually and at a constant width.

【0015】また,本発明の請求項2に係る平面アンテ
ナは,スロットラインのスロット幅がテーパー状に広が
った構造を備え,前記スロットラインの進行方向に電磁
波を放射する平面アンテナにおいて,BLTSA(図
8)のテーパー形状に基づいてテーパー形状を指数関数
(フェルミ・ディラック関数)的に表現した結果,前記
テーパーの形状が,
A planar antenna according to a second aspect of the present invention has a structure in which a slot width of a slot line is expanded in a taper shape, and the planar antenna radiating an electromagnetic wave in the traveling direction of the slot line is a BLTSA (Fig. As a result of expressing the tapered shape as an exponential function (Fermi-Dirac function) based on the tapered shape of 8), the tapered shape is

【数4】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)で表される関数形である
ものである。
[Equation 4] (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Is an arbitrary constant and b is a negative constant).

【0016】上記関数形で表されるテーパー形状であれ
ば,最初は直線的に増加していくスロットラインの線路
幅が途中で傾きを急にし,再びもとの傾きに戻るBLA
STのテーパー形状の特徴を残しつつ,テーパー形状が
なだらかに移り変わっていく形を実現することができ
る。
In the case of the taper shape expressed by the above function form, the line width of the slot line which linearly increases initially has a steep slope halfway and then returns to the original slope again.
It is possible to realize a shape in which the taper shape changes gradually while retaining the characteristics of the ST taper shape.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下,本発明に係る平面アンテナ
の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a planar antenna according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0018】[実施の形態1] 本発明の実施の形態1に係る平面アンテナは,CWSA
(図7)のテーパー形状に基づいてテーパー形状を指数
関数(フェルミ・ディラック関数)的に表現したもので
ある。図1は,本発明の実施の形態1に係る平面アンテ
ナの構成を示す斜視図であり,図2は,本発明の実施の
形態1に係る平面アンテナの構成を示す平面図である。
[First Embodiment] The planar antenna according to the first embodiment of the present invention is a CWSA.
The tapered shape is expressed as an exponential function (Fermi-Dirac function) based on the tapered shape of FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a planar antenna according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a configuration of a planar antenna according to Embodiment 1 of the present invention.

【0019】図1及び図2に示す平面アンテナ10は,
誘電体からなる基板11と,基板11上に形成され,電
磁波を放射又は入射するテーパー状スロット部13を有
する導体部12とを備えている。テーパー状スロット部
13は,入力部13aと,曲線部13bと,開口部13
cとから構成される。そして,このテーパー状スロット
部13のテーパーの形状は,CWSA(図7)のテーパ
ー形状に基づいてテーパー形状を指数関数(フェルミ・
ディラック関数)的に表現した結果,
The planar antenna 10 shown in FIG. 1 and FIG.
A substrate 11 made of a dielectric material and a conductor portion 12 formed on the substrate 11 and having a tapered slot portion 13 for radiating or entering an electromagnetic wave are provided. The tapered slot portion 13 includes an input portion 13a, a curved portion 13b, and an opening portion 13
and c. The taper shape of the tapered slot 13 is based on the taper shape of CWSA (FIG. 7), and the taper shape is an exponential function (Fermi
The result expressed as Dirac function),

【数5】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)という関数形で表され
る。
[Equation 5] (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Is an arbitrary constant and b is a negative constant).

【0020】実施の形態1に係る平面アンテナ10にお
いて,基板11はポリイミドからなり,厚さは50μ
m,誘電率は3.6である。基板11上に形成された導
体部12は厚さ5μmの銅箔であり,基板11の片面の
みに形成されている。また,テーパー状スロット部13
は,導体部12をエッチング等で除去して形成される。
In the planar antenna 10 according to the first embodiment, the substrate 11 is made of polyimide and has a thickness of 50 μm.
m, and the dielectric constant is 3.6. The conductor portion 12 formed on the substrate 11 is a copper foil having a thickness of 5 μm, and is formed on only one surface of the substrate 11. Also, the tapered slot portion 13
Are formed by removing the conductor portion 12 by etching or the like.

【0021】更に,実施の形態1に係る平面アンテナ1
0において,テーパー状スロット部13の開口部13c
の幅は5mm,アンテナ長は20mm,入力部13aの
スロット幅は50μmである。
Further, the planar antenna 1 according to the first embodiment
0, the opening 13c of the tapered slot portion 13
Has a width of 5 mm, the antenna length is 20 mm, and the slot width of the input portion 13a is 50 μm.

【0022】そして平面アンテナ10のテーパー状スロ
ット部13のテーパー形状を与える関数形は,具体的
に,
The functional form that gives the tapered shape of the tapered slot portion 13 of the planar antenna 10 is

【数6】 (ただし,xは位置座標(mm),0≦x≦20)に表
されるものとした。
[Equation 6] (However, x is represented by a position coordinate (mm), 0 ≦ x ≦ 20).

【0023】以上の構成を有する平面アンテナ10は,
例えば移動体通信機器や小型情報端末等において,伝送
線路(図示せず)を介して高周波回路(図示せず)に接
続されて使用される。
The planar antenna 10 having the above structure is
For example, it is used by being connected to a high frequency circuit (not shown) via a transmission line (not shown) in a mobile communication device, a small information terminal, or the like.

【0024】このように上記関数形で表されるテーパー
形状であれば,最初は指数的にスロットラインの線路幅
を増加させていき,その後はなだらかに,かつ一定幅で
移り変わっていく形状を実現することができる。したが
って,このテーパー形状によれば,CWSA(図7)の
テーパー形状に対して指数関数(フェルミ・ディラック
関数)的ななだらかな繋ぎを行ったため,指向性の高い
CWSA(図7)の基本的な形状を残しつつ,インピー
ダンス整合をも行うことができる。よって,テーパー形
状を簡単な関数形で記述することができ,アンテナ長が
短くても指向性が高い平面アンテナを実現することがで
きる。
As described above, with the taper shape expressed by the above function form, the line width of the slot line is exponentially increased at first, and then the shape gradually changing with a constant width is realized. can do. Therefore, according to this taper shape, since a smooth connection like an exponential function (Fermi-Dirac function) is performed with respect to the taper shape of the CWSA (Fig. 7), the basic characteristic of the CWSA with high directivity (Fig. 7) Impedance matching can be performed while leaving the shape. Therefore, the tapered shape can be described by a simple functional form, and a planar antenna with high directivity can be realized even if the antenna length is short.

【0025】[実施の形態2] 本発明の実施の形態2に係る平面アンテナは,BLTS
A(図8)のテーパー形状に基づいてテーパー形状を指
数関数(フェルミ・ディラック関数)的に表現したもの
である。図3は,本発明の実施の形態2に係る平面アン
テナの構成を示す斜視図であり,図4は,本発明の実施
の形態2に係る平面アンテナの構成を示す平面図であ
る。
[Second Embodiment] A planar antenna according to a second embodiment of the present invention is a BLTS.
The tapered shape is expressed as an exponential function (Fermi-Dirac function) based on the tapered shape of A (FIG. 8). FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the flat antenna according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the flat antenna according to the second embodiment of the present invention.

【0026】図3及び図4に示す平面アンテナ30は,
誘電体からなる基板11と,基板11上に形成され,電
磁波を放射又は入射するテーパー状スロット部31を有
する導体部12とを備えている。テーパー状スロット部
31は,入力部31aと,曲線部31bと,開口部31
cとから構成される。そして,このテーパー状スロット
部31のテーパーの形状は,BLTSA(図8)のテー
パー形状に基づいてテーパー形状を指数関数(フェルミ
・ディラック関数)的に表現した結果,
The planar antenna 30 shown in FIG. 3 and FIG.
A substrate 11 made of a dielectric material and a conductor portion 12 formed on the substrate 11 and having a tapered slot portion 31 for radiating or entering an electromagnetic wave are provided. The tapered slot portion 31 includes an input portion 31a, a curved portion 31b, and an opening portion 31.
and c. The tapered shape of the tapered slot portion 31 is expressed as an exponential function (Fermi-Dirac function) based on the tapered shape of BLTSA (FIG. 8).

【数7】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)という関数形で表され
る。
[Equation 7] (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Is an arbitrary constant and b is a negative constant).

【0027】実施の形態2に係る平面アンテナ30にお
いて,基板11はポリイミドからなり,厚さは50μ
m,誘電率は3.6である。基板11上に形成された導
体部12は厚さ5μmの銅箔であり,基板11の片面の
みに形成されている。また,テーパー状スロット部31
は,導体部12をエッチング等で除去して形成される。
In the planar antenna 30 according to the second embodiment, the substrate 11 is made of polyimide and has a thickness of 50 μm.
m, and the dielectric constant is 3.6. The conductor portion 12 formed on the substrate 11 is a copper foil having a thickness of 5 μm, and is formed on only one surface of the substrate 11. Also, the tapered slot portion 31
Are formed by removing the conductor portion 12 by etching or the like.

【0028】更に,実施の形態1に係る平面アンテナ3
0において,テーパー状スロット部31の開口部31c
の幅は5mm,アンテナ長は20mm,入力部31aの
スロット幅は50μmである。
Further, the planar antenna 3 according to the first embodiment
0, the opening 31c of the tapered slot 31
Has a width of 5 mm, the antenna length is 20 mm, and the slot width of the input section 31a is 50 μm.

【0029】そして平面アンテナ30のテーパー状スロ
ット部31のテーパー形状を与える関数形は,具体的
に,
The function form that gives the tapered shape of the tapered slot portion 31 of the planar antenna 30 is

【数8】 (ただし,xは位置座標(mm),0≦x≦20)に表
されるものとした。
[Equation 8] (However, x is represented by a position coordinate (mm), 0 ≦ x ≦ 20).

【0030】以上の構成を有する平面アンテナ30は,
例えば移動体通信機器や小型情報端末等において,伝送
線路(図示せず)を介して高周波回路(図示せず)に接
続されて使用される。
The plane antenna 30 having the above structure is
For example, it is used by being connected to a high frequency circuit (not shown) via a transmission line (not shown) in a mobile communication device, a small information terminal, or the like.

【0031】このように上記関数形で表されるテーパー
形状であれば,最初は直線的に増加していくスロットラ
インの線路幅が途中で傾きを急にし,再びもとの傾きに
移り変わっていく形状を実現することができる。したが
って,このテーパー形状によれば,BLAST(図8)
のテーパー形状に対して指数関数(フェルミ・ディラッ
ク関数)的ななだらかな繋ぎを行ったため,指向性の高
いBLAST(図8)の基本的な形状を残しつつ,イン
ピーダンス整合をも行うことができる。よって,テーパ
ー形状を簡単な関数形で記述することができ,アンテナ
長が短くても指向性が高い平面アンテナを実現すること
ができる。
As described above, in the case of the taper shape expressed by the above function form, the line width of the slot line which initially increases linearly has a steep slope on the way and then changes to the original slope again. The shape can be realized. Therefore, according to this taper shape, BLAST (Fig. 8)
Since a smooth exponential (Fermi-Dirac function) connection is made to the tapered shape of, the impedance matching can be performed while leaving the basic shape of BLAST (FIG. 8) having high directivity. Therefore, the tapered shape can be described by a simple functional form, and a planar antenna with high directivity can be realized even if the antenna length is short.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように,本発明に係る平面
アンテナ(請求項1)によれば,スロットラインのスロ
ット幅がテーパー状に広がった構造を備え,スロットラ
インの進行方向に電磁波を放射する平面アンテナにおい
て,テーパーの形状が,
As described above, according to the planar antenna (Claim 1) of the present invention, the slot line has a structure in which the slot width is expanded in a taper shape, and electromagnetic waves are radiated in the traveling direction of the slot line. In a flat antenna, the taper shape is

【数9】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)で表されるフェルミ・デ
ィラック関数形であるため,最初は指数的にスロットラ
インの線路幅を増加させていき,その後はなだらかに,
かつ一定幅で移り変わっていく形状を実現することがで
きる。したがって,このテーパー形状によれば,CWS
A(図7)のテーパー形状に対して指数関数(フェルミ
・ディラック関数)的ななだらかな繋ぎを行ったため,
指向性の高いCWSA(図7)の基本的な形状を残しつ
つ,インピーダンス整合をも行うことができる。よっ
て,テーパー形状を簡単な関数形で記述することがで
き,アンテナ長が短くても指向性が高い平面アンテナを
実現することができる。
[Equation 9] (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Is a Fermi-Dirac function form expressed by an arbitrary constant and b is a negative constant. Therefore, at first, the line width of the slot line is exponentially increased, and thereafter, gently,
In addition, it is possible to realize a shape that changes with a certain width. Therefore, according to this taper shape, CWS
Since a smooth connection like an exponential function (Fermi-Dirac function) was performed on the tapered shape of A (Fig. 7),
Impedance matching can be performed while leaving the basic shape of CWSA (FIG. 7) having high directivity. Therefore, the tapered shape can be described by a simple functional form, and a planar antenna with high directivity can be realized even if the antenna length is short.

【0033】また,本発明に係る平面アンテナ(請求項
2)によれば,スロットラインのスロット幅がテーパー
状に広がった構造を備え,スロットラインの進行方向に
電磁波を放射する平面アンテナにおいて,テーパーの形
状が,
According to the planar antenna of the present invention (claim 2), the planar antenna having a structure in which the slot width of the slot line is expanded in a taper shape and radiating electromagnetic waves in the traveling direction of the slot line is tapered. The shape of

【数10】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)で表されるフィルミ・デ
ラック関数形であるため,最初は直線的に増加していく
スロットラインの線路幅が途中で傾きを急にし,再びも
との傾きに移り変わっていく形状を実現することができ
る。したがって,このテーパー形状によれば,BLAS
T(図8)のテーパー形状に対して指数関数(フェルミ
・ディラック関数)的ななだらかな繋ぎを行ったため,
指向性の高いBLAST(図8)の基本的な形状を残し
つつ,インピーダンス整合をも行うことができる。よっ
て,テーパー形状を簡単な関数形で記述することがで
き,アンテナ長が短くても指向性が高い平面アンテナを
実現することができる。
[Equation 10] (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
, Which is an arbitrary constant and b is a negative constant), is a Fermi-Deluxe function form. Therefore, at first, the line width of the slot line that increases linearly becomes steep on the way, It is possible to realize a shape that changes to an inclination. Therefore, according to this tapered shape, BLAS
Since we performed a smooth exponential (Fermi-Dirac function) connection to the taper shape of T (Fig. 8),
Impedance matching can be performed while leaving the basic shape of BLAST (FIG. 8) having high directivity. Therefore, the tapered shape can be described by a simple functional form, and a planar antenna with high directivity can be realized even if the antenna length is short.

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

【図1】本発明の実施の形態1に係る平面アンテナの構
成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a planar antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態1に係る平面アンテナの構
成を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the planar antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態2に係る平面アンテナの構
成を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a planar antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態2に係る平面アンテナの構
成を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a configuration of a planar antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図5】従来の平面アンテナであるLTSAの構成を示
す平面図である。
FIG. 5 is a plan view showing a configuration of a conventional planar antenna LTSA.

【図6】従来の平面アンテナであるvivaldiの構
成を示す平面図である。
FIG. 6 is a plan view showing a configuration of a conventional planar antenna, vivaldi.

【図7】従来の平面アンテナであるCWSAの構成を示
す平面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a configuration of a CWSA which is a conventional planar antenna.

【図8】従来の平面アンテナであるBLTSAの構成を
示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing the configuration of a BLTSA which is a conventional planar antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30 平面アンテナ 11 基板 12 導体部 13,31 テーパー状スロット部 13a,31a 入力部 13b,31b 曲線部 13c,31c 開口部 10,30 planar antenna 11 board 12 conductor 13,31 Tapered slot 13a, 31a input section 13b, 31b Curved part 13c, 31c opening

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 13/16 JICSTファイル(JOIS)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01Q 13/16 JISST file (JOIS)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 スロットラインのスロット幅がテーパー
状に広がった構造を備え,前記スロットラインの進行方
向に電磁波を放射する平面アンテナにおいて, 前記テーパーの形状が, 【数1】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)で表されるフェルミ・デ
ィラック関数形であることを特徴とする平面アンテナ。
1. In a planar antenna having a structure in which a slot width of a slot line is expanded in a taper shape and radiating an electromagnetic wave in a traveling direction of the slot line, the shape of the taper is (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Is a Fermi-Dirac function form represented by an arbitrary constant and b is a negative constant).
【請求項2】 スロットラインのスロット幅がテーパー
状に広がった構造を備え,前記スロットラインの進行方
向に電磁波を放射する平面アンテナにおいて, 前記テーパーの形状が, 【数2】 (ただし,xはアンテナの放射方向の位置座標,a,c
は任意の常数,bは負の定数)で表されるフェルミ・デ
ィラック関数形であることを特徴とする平面アンテナ。
2. In a planar antenna having a structure in which a slot width of a slot line is expanded in a taper shape, and radiating an electromagnetic wave in a traveling direction of the slot line, the taper shape is expressed by (However, x is the position coordinate in the radiation direction of the antenna, a, c
Is a Fermi-Dirac function form represented by an arbitrary constant and b is a negative constant).
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