JP3464277B2 - 円偏波パッチアンテナ - Google Patents
円偏波パッチアンテナInfo
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- H01Q21/065—Patch antenna array
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- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
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- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
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- H01Q9/0435—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave using two feed points
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、移動体衛星通信用ア
ンテナに適用される円偏波パッチアンテナに関する。
ンテナに適用される円偏波パッチアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】これからのアレーアンテナには、ビーム
走査、ビーム形成、低サイドローブ化などのさまざまな
性能が要求される。このために、ＬＮＡ（低雑音増幅
器）、ＨＰＡ（高出力増幅器）や移相器を有するアクテ
ィブフェーズドアレーアンテナが必要である。また、航
空機や自動車などの移動体用への需要も期待される。こ
のために給電回路等を含めたアレーアンテナを小形・薄
形に構築することが要求される。
走査、ビーム形成、低サイドローブ化などのさまざまな
性能が要求される。このために、ＬＮＡ（低雑音増幅
器）、ＨＰＡ（高出力増幅器）や移相器を有するアクテ
ィブフェーズドアレーアンテナが必要である。また、航
空機や自動車などの移動体用への需要も期待される。こ
のために給電回路等を含めたアレーアンテナを小形・薄
形に構築することが要求される。
【０００３】Ｌ帯移動体衛星通信（送信１．６３ＧＨ
ｚ，受信１．５３ＧＨｚ）では、送受信を同じアンテナ
で行う場合約８％の帯域が、送受信を別々のアンテナで
行う場合は、それぞれ約１％の帯域が必要である。ま
た、静止軌道上の衛星にビームを向ける場合、日本では
天頂から約６０度までビームを走査することが必要であ
る。更に、移動体衛星通信では円偏波アンテナが要求さ
れる。
ｚ，受信１．５３ＧＨｚ）では、送受信を同じアンテナ
で行う場合約８％の帯域が、送受信を別々のアンテナで
行う場合は、それぞれ約１％の帯域が必要である。ま
た、静止軌道上の衛星にビームを向ける場合、日本では
天頂から約６０度までビームを走査することが必要であ
る。更に、移動体衛星通信では円偏波アンテナが要求さ
れる。
【０００４】送受信を同じアンテナで行う場合、約８％
の帯域幅を実現するためには、アンテナ素子を構成する
誘電体基板の誘電率を１．２程度とした場合は、基板厚
が約１０ｍｍ以上必要となる。このために、基板の厚さ
と共に重量が増加する問題が発生する。従って、送受信
アンテナを別々とする方式が薄形化に適している。
の帯域幅を実現するためには、アンテナ素子を構成する
誘電体基板の誘電率を１．２程度とした場合は、基板厚
が約１０ｍｍ以上必要となる。このために、基板の厚さ
と共に重量が増加する問題が発生する。従って、送受信
アンテナを別々とする方式が薄形化に適している。
【０００５】また、従来提案されている移動体衛星通信
に用いるアンテナを図１９に示す。図１９（ａ）は平面
図で、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のｂ−ｂ面の縦断面
図である。アンテナ導体９５と地導体９１で送信アンテ
ナを、アンテナ導体９３と地導体９１で受信アンテナを
形成している。また、９２が送信アンテナを給電するた
めの同軸線路で、９４が受信アンテナを給電するための
同軸線路である。更に、送信アンテナ導体と地導体間を
短絡するための多数のピン９６が設けられている。これ
は送受信アンテナ素子間のアイソレーションを実現する
ために設けられている。なお、図中、９７，９８は誘電
体基板である。このアンテナ構成では、円偏波を発生さ
せるために、９０度ハイブリッドが必要であるために、
給電回路の簡単化が難しい問題がある。更に、上下のア
ンテナ導体９５と９３を重ね合わせ、これらのアンテナ
間のアイソレーションを得るために受信アンテナとして
内側部位を短絡した円環アンテナが用いられている。こ
の内側部位を短絡した円環パッチアンテナ半径は、同じ
共振周波数を実現する一般的な円形パッチアンテナに比
べ半径は大きくなる。このために、広角ビーム走査で必
要となる素子間隔を半波長程度にすると素子が近付き過
ぎるという問題が発生する。
に用いるアンテナを図１９に示す。図１９（ａ）は平面
図で、図１９（ｂ）は図１９（ａ）のｂ−ｂ面の縦断面
図である。アンテナ導体９５と地導体９１で送信アンテ
ナを、アンテナ導体９３と地導体９１で受信アンテナを
形成している。また、９２が送信アンテナを給電するた
めの同軸線路で、９４が受信アンテナを給電するための
同軸線路である。更に、送信アンテナ導体と地導体間を
短絡するための多数のピン９６が設けられている。これ
は送受信アンテナ素子間のアイソレーションを実現する
ために設けられている。なお、図中、９７，９８は誘電
体基板である。このアンテナ構成では、円偏波を発生さ
せるために、９０度ハイブリッドが必要であるために、
給電回路の簡単化が難しい問題がある。更に、上下のア
ンテナ導体９５と９３を重ね合わせ、これらのアンテナ
間のアイソレーションを得るために受信アンテナとして
内側部位を短絡した円環アンテナが用いられている。こ
の内側部位を短絡した円環パッチアンテナ半径は、同じ
共振周波数を実現する一般的な円形パッチアンテナに比
べ半径は大きくなる。このために、広角ビーム走査で必
要となる素子間隔を半波長程度にすると素子が近付き過
ぎるという問題が発生する。
【０００６】つまり、アンテナ素子の小形化を図る観点
からは、円形アンテナや、内側が短絡された円環アンテ
ナを採用せずに、その短絡がさなれていない円環アンテ
ナのみを採用すればよい。
からは、円形アンテナや、内側が短絡された円環アンテ
ナを採用せずに、その短絡がさなれていない円環アンテ
ナのみを採用すればよい。
【０００７】しかし、送受信アンテナを別々とする方式
の構成とする場合においては、図２０（ａ）に示す平面
図、図２０（ｂ）に示す図２０（ａ）のａ−ａ′面の縦
面図のように、円環パッチ１００の上に円形パッチ１０
１を重ね合わせ、同軸線路１０２，１０３で給電するこ
とになるため、円環アンテナ１００の内側のフリンジン
グの影響のために、円形パッチ１０１と地導体１０４と
により形成される上のアンテナを給電する同軸線路１０
での給電状態に乱れが生じて、所望の給電振幅位相を実
現できなくなり、アンテナ特性の劣化を招くことにな
る。
の構成とする場合においては、図２０（ａ）に示す平面
図、図２０（ｂ）に示す図２０（ａ）のａ−ａ′面の縦
面図のように、円環パッチ１００の上に円形パッチ１０
１を重ね合わせ、同軸線路１０２，１０３で給電するこ
とになるため、円環アンテナ１００の内側のフリンジン
グの影響のために、円形パッチ１０１と地導体１０４と
により形成される上のアンテナを給電する同軸線路１０
での給電状態に乱れが生じて、所望の給電振幅位相を実
現できなくなり、アンテナ特性の劣化を招くことにな
る。
【０００８】また、１点給電で円偏波を発生させること
ができるアンテナとして、図２１（ａ）に示す斜視図、
図２１（ｂ）に示す縦断面図のような構成のものが提案
されている。このアンテナは、円形パッチ１１０と地導
体１１１と給電線路１１２と短絡ピン１１３，１１４で
構成されている。この構成で円偏波を発生させるために
は短絡ピン１１４と給電線路１１２のなす角度を約７０
度にすべきとの報告がなされている。このアンテナ素子
の上にもう一つの円形パッチアンテナを重ね合わせるた
めには、円形パッチ１１０内部を通過する給電線路が必
要となる。この構成では上記で述べたように円形パッチ
１１０上を流れる電流のために給電線路に影響を与え、
重ね合わせた円形パッチの円偏波特性を劣化させるとい
う問題が生じる。
ができるアンテナとして、図２１（ａ）に示す斜視図、
図２１（ｂ）に示す縦断面図のような構成のものが提案
されている。このアンテナは、円形パッチ１１０と地導
体１１１と給電線路１１２と短絡ピン１１３，１１４で
構成されている。この構成で円偏波を発生させるために
は短絡ピン１１４と給電線路１１２のなす角度を約７０
度にすべきとの報告がなされている。このアンテナ素子
の上にもう一つの円形パッチアンテナを重ね合わせるた
めには、円形パッチ１１０内部を通過する給電線路が必
要となる。この構成では上記で述べたように円形パッチ
１１０上を流れる電流のために給電線路に影響を与え、
重ね合わせた円形パッチの円偏波特性を劣化させるとい
う問題が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の移動体衛星通信に用いるアンテナの場合においては、
送受信を同じアンテナで実現する場合は誘電体基板の厚
さが厚くなりその結果アンテナの重量が増加する。従来
の重ね合わせたパッチアンテナ構成で送受信を別々のア
ンテナで実現する場合は、アンテナ素子の半径が従来の
円形パッチアンテナの半径より大きくなり、アレー化し
た場合素子が近付き過ぎる問題が発生する。また、円環
パッチアンテナを用いると、上に重ね合わせた円形パッ
チを給電するための同軸線路に対し、フリンジングの影
響で給電振幅位相に影響を与え、アンテナ特性の劣化を
招くという問題点があった。
の移動体衛星通信に用いるアンテナの場合においては、
送受信を同じアンテナで実現する場合は誘電体基板の厚
さが厚くなりその結果アンテナの重量が増加する。従来
の重ね合わせたパッチアンテナ構成で送受信を別々のア
ンテナで実現する場合は、アンテナ素子の半径が従来の
円形パッチアンテナの半径より大きくなり、アレー化し
た場合素子が近付き過ぎる問題が発生する。また、円環
パッチアンテナを用いると、上に重ね合わせた円形パッ
チを給電するための同軸線路に対し、フリンジングの影
響で給電振幅位相に影響を与え、アンテナ特性の劣化を
招くという問題点があった。
【００１０】本発明の目的は、アンテナ及び給電回路を
含めた小形・薄形化と良好な円偏波特性を維持しつつ、
良好なアンテナ特性を実現する円偏波パッチアンテナを
提供することにある。
含めた小形・薄形化と良好な円偏波特性を維持しつつ、
良好なアンテナ特性を実現する円偏波パッチアンテナを
提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願の第１の特徴は、第1の誘電体基板の表面上に
配置され、内周縁と外周縁との間に延在する導体からな
る第1のパッチと、第1の誘電体基板と、第1の誘電体基
板の裏面に接する第2の誘電体基板の表面の間に配置さ
れ、第1及び第2の誘電体基板の一端より第１のパッチの
中心に向かって内周縁と外周縁との中間にまで延在する
ストライプ状の第１の給電線路と、第2の誘電体基板の
裏面に配置された導体からなる地導体と、第１の給電線
路の延在する方向で、第１の給電線路と対向する内周縁
の一部から、第1及び第2の誘電体基板を貫通し、第1の
パッチと地導体を短絡する第1の短絡導体と、第１のパ
ッチの中心を回転軸として第1の短絡導体に対して８０
度から１１０度の範囲の位置で、内周縁の一部から第1
及び第2の誘電体基板を貫通し、第１のパッチと地導体
を短絡する第2の短絡導体とを備える円偏波パッチアン
テナであることを要旨とする。
め、本願の第１の特徴は、第1の誘電体基板の表面上に
配置され、内周縁と外周縁との間に延在する導体からな
る第1のパッチと、第1の誘電体基板と、第1の誘電体基
板の裏面に接する第2の誘電体基板の表面の間に配置さ
れ、第1及び第2の誘電体基板の一端より第１のパッチの
中心に向かって内周縁と外周縁との中間にまで延在する
ストライプ状の第１の給電線路と、第2の誘電体基板の
裏面に配置された導体からなる地導体と、第１の給電線
路の延在する方向で、第１の給電線路と対向する内周縁
の一部から、第1及び第2の誘電体基板を貫通し、第1の
パッチと地導体を短絡する第1の短絡導体と、第１のパ
ッチの中心を回転軸として第1の短絡導体に対して８０
度から１１０度の範囲の位置で、内周縁の一部から第1
及び第2の誘電体基板を貫通し、第１のパッチと地導体
を短絡する第2の短絡導体とを備える円偏波パッチアン
テナであることを要旨とする。
【００１２】本発明の第１の特徴において、第1の誘電
体基板表面上に配置された第3の誘電体基板の、第１の
誘電体基板の表面と接する面に対向する表面に、第１の
パッチの内周縁の内部の領域を覆うように配置された導
体からなり、第１及び第２の短絡導体の近傍に第２の給
電線路を有する第２のパッチを更に備えることが好まし
い。
体基板表面上に配置された第3の誘電体基板の、第１の
誘電体基板の表面と接する面に対向する表面に、第１の
パッチの内周縁の内部の領域を覆うように配置された導
体からなり、第１及び第２の短絡導体の近傍に第２の給
電線路を有する第２のパッチを更に備えることが好まし
い。
【００１３】また、第１のパッチの内周縁及び外周縁の
形状が、円形、矩形、正方形、及び楕円形のいずれか一
つであり、第２のパッチが、円形パッチ、矩形パッチ、
正方 形パッチ、及び楕円形パッチのいずれか一つである
ことを特徴とする。
形状が、円形、矩形、正方形、及び楕円形のいずれか一
つであり、第２のパッチが、円形パッチ、矩形パッチ、
正方 形パッチ、及び楕円形パッチのいずれか一つである
ことを特徴とする。
【００１４】さらに、円環パッチを給電するマイクロス
トリップ線路の代わりに、同軸線路やスロット結合方式
などの従来から提案されている給電方法に置き換えたこ
とを特徴とする。
トリップ線路の代わりに、同軸線路やスロット結合方式
などの従来から提案されている給電方法に置き換えたこ
とを特徴とする。
【００１５】本発明の第２の特徴は、第1の誘電体基板
の表面上に配置され、内周縁と外周縁との間に延在する
導体からなる第1のパッチと、第１の誘電体基板の裏面
に配置された導体からなる地導体と、第1の誘電体基板
の裏面より第１のパッチに給電する第１の給電線路と、
内周縁の一部から、第1の誘電体基板を貫通し、第1のパ
ッチと地導体を短絡する複数の短絡導体と、第1の誘電
体基板表面上に設置された第２の誘電体基板の、第１の
誘電体基板の表面と接する面に対向する表面に、第１の
パッチの内周縁の内部の領域を覆うように配置された導
体からなり、複数の短絡導体の近傍に第２の給電線路を
有する第２のパッチとを備える円偏波パッチアンテナで
あることを要旨とする。
の表面上に配置され、内周縁と外周縁との間に延在する
導体からなる第1のパッチと、第１の誘電体基板の裏面
に配置された導体からなる地導体と、第1の誘電体基板
の裏面より第１のパッチに給電する第１の給電線路と、
内周縁の一部から、第1の誘電体基板を貫通し、第1のパ
ッチと地導体を短絡する複数の短絡導体と、第1の誘電
体基板表面上に設置された第２の誘電体基板の、第１の
誘電体基板の表面と接する面に対向する表面に、第１の
パッチの内周縁の内部の領域を覆うように配置された導
体からなり、複数の短絡導体の近傍に第２の給電線路を
有する第２のパッチとを備える円偏波パッチアンテナで
あることを要旨とする。
【００１６】また、第１のパッチの内周縁及び外周縁の
形状が、円形、矩形、正方形、及び楕円形のいずれか一
つであり、第２のパッチが、円形パッチ、矩形パッチ、
正方形パッチ、及び楕円形パッチのいずれか一つである
ことを特徴とする。
形状が、円形、矩形、正方形、及び楕円形のいずれか一
つであり、第２のパッチが、円形パッチ、矩形パッチ、
正方形パッチ、及び楕円形パッチのいずれか一つである
ことを特徴とする。
【００１７】さらに、円環パッチ及び円形パッチを給電
する線路をスロット結合方式などの従来から提案されて
いる電磁結合給電方法に置き換えたことを特徴とする。
する線路をスロット結合方式などの従来から提案されて
いる電磁結合給電方法に置き換えたことを特徴とする。
【００１８】
【作用】本発明の第１の特徴の円偏波円環パッチアンテ
ナでは、給電線路は円環パッチの中心方向と一致してお
り、この線上である円環パッチの内径部位の１箇所また
は２箇所を所定幅を有する導体で短絡し、かつ少なくと
も一方の短絡位置を給電線路と円環パッチの中心とを結
ぶ線上の位置を基準として８０度から１１０度の範囲ま
たは−８０度から−１１０度の範囲としているので、１
点給電で良好な円偏波を実現できる。
ナでは、給電線路は円環パッチの中心方向と一致してお
り、この線上である円環パッチの内径部位の１箇所また
は２箇所を所定幅を有する導体で短絡し、かつ少なくと
も一方の短絡位置を給電線路と円環パッチの中心とを結
ぶ線上の位置を基準として８０度から１１０度の範囲ま
たは−８０度から−１１０度の範囲としているので、１
点給電で良好な円偏波を実現できる。
【００１９】本発明の第２の特徴の円偏波円環パッチア
ンテナでは、円環パッチの内径部位のアンテナ導体と地
導体を複数箇所で幅を有する導体で短絡し、円環パッチ
の上に厚さｈ2 ′の誘電体基板に形成した円形パッチア
ンテナを重ね合わせ、かつ、円環パッチに設けた短絡箇
所の近傍に前記円形パッチを給電する手段を設けてなる
ので、給電点を調整することで整合をとることができ
る。この他、円環パッチでの内径と外径の比を変えるこ
とで共振周波数の低減、また、部分的に円環パッチアン
テナの内側部位を短絡することで寸法増及び利得減を抑
制できる。更に、円環パッチと円形パッチの共振周波数
を任意に選ぶことができるので、２周波化アンテナとし
て動作し得る。
ンテナでは、円環パッチの内径部位のアンテナ導体と地
導体を複数箇所で幅を有する導体で短絡し、円環パッチ
の上に厚さｈ2 ′の誘電体基板に形成した円形パッチア
ンテナを重ね合わせ、かつ、円環パッチに設けた短絡箇
所の近傍に前記円形パッチを給電する手段を設けてなる
ので、給電点を調整することで整合をとることができ
る。この他、円環パッチでの内径と外径の比を変えるこ
とで共振周波数の低減、また、部分的に円環パッチアン
テナの内側部位を短絡することで寸法増及び利得減を抑
制できる。更に、円環パッチと円形パッチの共振周波数
を任意に選ぶことができるので、２周波化アンテナとし
て動作し得る。
【００２０】
【実施例】図１は、本願の第１発明に対応する第１実施
例の円偏波円環パッチアンテナを示す図であって、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ′面
の縦断面図である。
例の円偏波円環パッチアンテナを示す図であって、同図
（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ′面
の縦断面図である。
【００２１】図１において、１，２はそれぞれ所定厚ｈ
1 ，ｈ2 の第１及び第２の誘電体基板で、３は導体板か
らなる外径ａo と内径ａi の円環パッチアンテナで、４
は地導体で、５はマイクロストリップからなる給電線路
で、６，７は前記円環パッチアンテナ３と地導体４を短
絡するために幅Ｗの第１及び第２の短絡導体である。
1 ，ｈ2 の第１及び第２の誘電体基板で、３は導体板か
らなる外径ａo と内径ａi の円環パッチアンテナで、４
は地導体で、５はマイクロストリップからなる給電線路
で、６，７は前記円環パッチアンテナ３と地導体４を短
絡するために幅Ｗの第１及び第２の短絡導体である。
【００２２】このアンテナの動作について以下説明す
る。
る。
【００２３】円環パッチアンテナ３の特性を明らかにす
る。図１に示した構成において、給電線路５は円環パッ
チアンテナ３の中心方向と一致しており、中心と給電線
路５との長さがＳ１で、この線上である円環パッチアン
テナ３の内側を幅Ｗの第１の短絡導体６で短絡してあ
る。第１の短絡導体６の短絡位置と第２の短絡導体７の
短絡位置がなす角度φをパラメータとして、図１のアン
テナの円偏波特性を測定した。円環パッチアンテナ３の
外径ａo ＝３２．５ｍｍ、内径ａi ＝１０ｍｍ、誘電率
２．６、厚さｔ＝３．２ｍｍにおいて、図２に短絡幅Ｗ
＝２ｍｍ、図３にＷ＝４ｍｍ、図４にＷ＝６ｍｍの場合
を示す。第１の短絡導体６と第２の短絡導体７がなす角
度φが８０度から１１０度の範囲において良好な円偏波
特性が得られている。特にφ＝８５度で軸比が１ｄＢ以
下である良好な円偏波を実現できることが分かる。これ
は、従来の図２１に示したφ＝７０度と大きく異なる結
果である。また、短絡幅Ｗを２ｍｍから６ｍｍと広くす
るにつれ、円偏波が得られる周波数が高くなることも分
かる。ここで、短絡がない円環パッチの共振周波数は
１．４４ＧＨｚで、内側を全部短絡した場合の共振周波
数は１．８９ＧＨｚである。従って、内側部位の一部を
短絡した場合の共振周波数は両者のほぼ中間となり、図
１９に示した内側部位を全部短絡したアンテナ素子に比
べて小形化が図れることを意味している。図５に幅Ｗ＝
２ｍｍ、角度φ＝８５度の場合の入力インピーダンスを
示す。円偏波が得られる周波数で約−２５ｄＢと良好な
反射損失が得られている。また、図６に周波数１．５６
ＧＨｚでの放射指向性を示す。
る。図１に示した構成において、給電線路５は円環パッ
チアンテナ３の中心方向と一致しており、中心と給電線
路５との長さがＳ１で、この線上である円環パッチアン
テナ３の内側を幅Ｗの第１の短絡導体６で短絡してあ
る。第１の短絡導体６の短絡位置と第２の短絡導体７の
短絡位置がなす角度φをパラメータとして、図１のアン
テナの円偏波特性を測定した。円環パッチアンテナ３の
外径ａo ＝３２．５ｍｍ、内径ａi ＝１０ｍｍ、誘電率
２．６、厚さｔ＝３．２ｍｍにおいて、図２に短絡幅Ｗ
＝２ｍｍ、図３にＷ＝４ｍｍ、図４にＷ＝６ｍｍの場合
を示す。第１の短絡導体６と第２の短絡導体７がなす角
度φが８０度から１１０度の範囲において良好な円偏波
特性が得られている。特にφ＝８５度で軸比が１ｄＢ以
下である良好な円偏波を実現できることが分かる。これ
は、従来の図２１に示したφ＝７０度と大きく異なる結
果である。また、短絡幅Ｗを２ｍｍから６ｍｍと広くす
るにつれ、円偏波が得られる周波数が高くなることも分
かる。ここで、短絡がない円環パッチの共振周波数は
１．４４ＧＨｚで、内側を全部短絡した場合の共振周波
数は１．８９ＧＨｚである。従って、内側部位の一部を
短絡した場合の共振周波数は両者のほぼ中間となり、図
１９に示した内側部位を全部短絡したアンテナ素子に比
べて小形化が図れることを意味している。図５に幅Ｗ＝
２ｍｍ、角度φ＝８５度の場合の入力インピーダンスを
示す。円偏波が得られる周波数で約−２５ｄＢと良好な
反射損失が得られている。また、図６に周波数１．５６
ＧＨｚでの放射指向性を示す。
【００２４】以上より、図１に示すアンテナ構成は、従
来のアンテナに比べ小形・薄形化ができ、第１の短絡導
体６の短絡位置と第２の短絡導体７の短絡位置がなす角
度φが８０度から１１０度の範囲において良好な円偏波
特性が得られる１点給電の円偏波アンテナである。ま
た、もっとも良好な円偏波特性が得られる角度がφ＝８
５度であり、短絡板の幅Ｗがあるので円環パッチアンテ
ナ３の中心において短絡板間のなす角度を９０度にする
ことができる。従って、図７に示したように円環パッチ
アンテナ３の上に第３の誘電体基板１８表面上に配置さ
れた円形パッチ８を重ね合わせ、かつ、この円形パッチ
８に対して、第１及び第２の同軸線路９、１０から９０
度の位相差で２点給電することで円偏波化を実現でき
る。この場合、第１及び第２の短絡導体６、７は幅Ｗを
有しているので、上の円形パッチアンテナ８を給電する
第１の同軸線路９の中心導体に円環パッチ３の内側のフ
リンジングの影響を抑圧することができる。また、図８
（ａ）に示すように３箇所以上の給電を行うこともでき
る。パッチアンテナ３ａの給電は、ここでは同軸線路１
５により行う。パッチアンテナ３ａの中心に対して第１
及び第２の同軸線路９、１０の対称位置に第３及び第４
の同軸線路１２、１３を設置している。更に、図８
（ｂ）に示すように２点給電でなく、第１の短絡導体６
の短絡位置と第２の短絡導体７の短絡位置のどちらか一
方のみの近傍に上の円形パッチアンテナ８ａに給電す
る、例えば、同軸線路９ａを設けた１点給電としてもよ
い。この場合、円形パッチアンテナ８ａに、例えば、切
欠きの縮退素子１１を装荷する。同軸線路９ａから給電
されて円形パッチアンテナ８ａが励振され、縮退素子１
１により励振された電磁波が縮退分離されることにより
円偏波パッチアンテナを実現することができる。
来のアンテナに比べ小形・薄形化ができ、第１の短絡導
体６の短絡位置と第２の短絡導体７の短絡位置がなす角
度φが８０度から１１０度の範囲において良好な円偏波
特性が得られる１点給電の円偏波アンテナである。ま
た、もっとも良好な円偏波特性が得られる角度がφ＝８
５度であり、短絡板の幅Ｗがあるので円環パッチアンテ
ナ３の中心において短絡板間のなす角度を９０度にする
ことができる。従って、図７に示したように円環パッチ
アンテナ３の上に第３の誘電体基板１８表面上に配置さ
れた円形パッチ８を重ね合わせ、かつ、この円形パッチ
８に対して、第１及び第２の同軸線路９、１０から９０
度の位相差で２点給電することで円偏波化を実現でき
る。この場合、第１及び第２の短絡導体６、７は幅Ｗを
有しているので、上の円形パッチアンテナ８を給電する
第１の同軸線路９の中心導体に円環パッチ３の内側のフ
リンジングの影響を抑圧することができる。また、図８
（ａ）に示すように３箇所以上の給電を行うこともでき
る。パッチアンテナ３ａの給電は、ここでは同軸線路１
５により行う。パッチアンテナ３ａの中心に対して第１
及び第２の同軸線路９、１０の対称位置に第３及び第４
の同軸線路１２、１３を設置している。更に、図８
（ｂ）に示すように２点給電でなく、第１の短絡導体６
の短絡位置と第２の短絡導体７の短絡位置のどちらか一
方のみの近傍に上の円形パッチアンテナ８ａに給電す
る、例えば、同軸線路９ａを設けた１点給電としてもよ
い。この場合、円形パッチアンテナ８ａに、例えば、切
欠きの縮退素子１１を装荷する。同軸線路９ａから給電
されて円形パッチアンテナ８ａが励振され、縮退素子１
１により励振された電磁波が縮退分離されることにより
円偏波パッチアンテナを実現することができる。
【００２５】また、円環パッチ及び円形パッチ以外に、
矩形、正方形、楕円等任意形状で、かつ、内側と外側の
形状の組み合わせは自由でよい。更に、円環パッチアン
テナに給電するマイクロストリップ線路の代わりに、同
軸線路やスロット結合方式などの従来から提案されてい
る給電方法を用いてもよい。
矩形、正方形、楕円等任意形状で、かつ、内側と外側の
形状の組み合わせは自由でよい。更に、円環パッチアン
テナに給電するマイクロストリップ線路の代わりに、同
軸線路やスロット結合方式などの従来から提案されてい
る給電方法を用いてもよい。
【００２６】図９は、本願の第２発明に対応する第２実
施例の円偏波円環パッチアンテナと円形パッチアンテナ
で構成された送受信の２周波数で動作するアンテナを示
す図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＢ−Ｂ′面の縦断面図である。
施例の円偏波円環パッチアンテナと円形パッチアンテナ
で構成された送受信の２周波数で動作するアンテナを示
す図であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＢ−Ｂ′面の縦断面図である。
【００２７】図９において、２１，２２はそれぞれ所定
厚ｈ1 ′，ｈ2 ′の第１及び第２の誘電体基板で、２３
は導体板からなる外径ａoと内径ａiの円環パッチアンテ
ナで、２４は円環パッチ２３の上に重ねた円形パッチア
ンテナで、２８は地導体で、２５ａ〜２５ｄは円環パッ
チアンテナ２３と地導体２８を短絡するための幅Ｗの短
絡導体で、２６ａ、２６ｂは円環パッチアンテナ２３に
給電するための同軸線路で、２７ａ、２７ｂは前記円形
パッチアンテナ２４に給電するための同軸線路である。
厚ｈ1 ′，ｈ2 ′の第１及び第２の誘電体基板で、２３
は導体板からなる外径ａoと内径ａiの円環パッチアンテ
ナで、２４は円環パッチ２３の上に重ねた円形パッチア
ンテナで、２８は地導体で、２５ａ〜２５ｄは円環パッ
チアンテナ２３と地導体２８を短絡するための幅Ｗの短
絡導体で、２６ａ、２６ｂは円環パッチアンテナ２３に
給電するための同軸線路で、２７ａ、２７ｂは前記円形
パッチアンテナ２４に給電するための同軸線路である。
【００２８】このアンテナの動作について以下説明す
る。
る。
【００２９】円環パッチアンテナ２３の特性を明らかに
する。図１０に示した構成は、円環パッチアンテナ２
３、同軸線路２６ｂである。誘電率２．６、誘電体基板
の厚さ３．２ｍｍ上に形成した外径ａo ＝３２．５ｍ
ｍ、内径ａi ＝１０．０ｍｍで、地導体２８と短絡して
いない、即ち、短絡導体２５ａ〜２５ｄがない場合の円
環パッチアンテナ２３の共振周波数を図１１に示す。な
お、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）のＢ−Ｂ′面の縦断面図である。共振周波数は
１．４４５ＧＨｚである。整合は取れていないが給電点
を調整することで整合をとることができる。
する。図１０に示した構成は、円環パッチアンテナ２
３、同軸線路２６ｂである。誘電率２．６、誘電体基板
の厚さ３．２ｍｍ上に形成した外径ａo ＝３２．５ｍ
ｍ、内径ａi ＝１０．０ｍｍで、地導体２８と短絡して
いない、即ち、短絡導体２５ａ〜２５ｄがない場合の円
環パッチアンテナ２３の共振周波数を図１１に示す。な
お、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）は図１０
（ａ）のＢ−Ｂ′面の縦断面図である。共振周波数は
１．４４５ＧＨｚである。整合は取れていないが給電点
を調整することで整合をとることができる。
【００３０】次に、円環パッチアンテナ２３の内側の導
体を地導体２８にすべて短絡した場合の共振周波数を図
１２に示す。共振周波数は２カ所生じているが、低い周
波数はＴＭ00モードで、高い周波数である１．８９ＧＨ
ｚが一般の円環パッチアンテナで使用する基本モードで
あるＴＭ11の共振周波数である。これにより、外径が同
じでも、共振周波数は約１．３倍高くなることが分か
る。従来例でも説明したが、短絡することで共振周波数
が高くなり、このために利得も増加する。しかし、同一
の周波数を発生させるアンテナの大きさは従来の円形パ
ッチアンテナより大きくなり、アレー化する場合は、素
子間隔の制限を受け、広角度ビーム走査が難しくなる。
しかし、円環パッチアンテナは内径と外径に比を変える
ことで、共振周波数を低減でき、アンテナを小形化でき
るが、アンテナの利得は低下する。この中間が従来の円
形パッチアンテナである。
体を地導体２８にすべて短絡した場合の共振周波数を図
１２に示す。共振周波数は２カ所生じているが、低い周
波数はＴＭ00モードで、高い周波数である１．８９ＧＨ
ｚが一般の円環パッチアンテナで使用する基本モードで
あるＴＭ11の共振周波数である。これにより、外径が同
じでも、共振周波数は約１．３倍高くなることが分か
る。従来例でも説明したが、短絡することで共振周波数
が高くなり、このために利得も増加する。しかし、同一
の周波数を発生させるアンテナの大きさは従来の円形パ
ッチアンテナより大きくなり、アレー化する場合は、素
子間隔の制限を受け、広角度ビーム走査が難しくなる。
しかし、円環パッチアンテナは内径と外径に比を変える
ことで、共振周波数を低減でき、アンテナを小形化でき
るが、アンテナの利得は低下する。この中間が従来の円
形パッチアンテナである。
【００３１】次に、円環パッチアンテナ２３の内側を幅
Ｗ＝２ｍｍの短絡導体２５ｄで短絡した場合の共振周波
数を図１３に、幅Ｗ＝２ｍｍの短絡導体２５ａ，２５ｄ
の２カ所で短絡した場合の共振周波数を図１４に、幅Ｗ
＝２ｍｍの短絡導体２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの
４カ所で短絡した場合の共振周波数を図１５に示す。隣
接する短絡導体２５ａ〜２５ｄ板間のなす角度は９０度
である。共振周波数は、１．５７ＧＨｚから１．６７Ｇ
Ｈｚになる。図１５の低い周波数はＴＭ00モードの共振
周波数で、１．６７ＨＧｚが一般の円形パッチアンテナ
で使用する基本モードの周波数である。これらの測定結
果より、短絡板の個数を増すほど共振周波数は高くなる
が、短絡のない円環パッチアンテナと内側を全面的に短
絡した円環パッチアンテナの共振周波数の中間となるこ
とが分かる。すなわち、部分的に円環パッチアンテナ２
３の内側を短絡することで、従来の円形パッチアンテナ
と寸法と利得も同等のアンテナを実現できることが分か
る。
Ｗ＝２ｍｍの短絡導体２５ｄで短絡した場合の共振周波
数を図１３に、幅Ｗ＝２ｍｍの短絡導体２５ａ，２５ｄ
の２カ所で短絡した場合の共振周波数を図１４に、幅Ｗ
＝２ｍｍの短絡導体２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄの
４カ所で短絡した場合の共振周波数を図１５に示す。隣
接する短絡導体２５ａ〜２５ｄ板間のなす角度は９０度
である。共振周波数は、１．５７ＧＨｚから１．６７Ｇ
Ｈｚになる。図１５の低い周波数はＴＭ00モードの共振
周波数で、１．６７ＨＧｚが一般の円形パッチアンテナ
で使用する基本モードの周波数である。これらの測定結
果より、短絡板の個数を増すほど共振周波数は高くなる
が、短絡のない円環パッチアンテナと内側を全面的に短
絡した円環パッチアンテナの共振周波数の中間となるこ
とが分かる。すなわち、部分的に円環パッチアンテナ２
３の内側を短絡することで、従来の円形パッチアンテナ
と寸法と利得も同等のアンテナを実現できることが分か
る。
【００３２】従って、図１６（ａ）に示したように同軸
線路２６ａ，２６ｂの２点で９０度の位相差で円環パッ
チアンテナ２３に給電し、更に、この円環パッチアンテ
ナ２３上に円形パッチアンテナ２４を重ね合わせ、か
つ、この円形パッチアンテナ２４に対して９０度の位相
差を有する同軸線路２７ａ，２７ｂの２点で給電するこ
とで円偏波化を実現できる。更に、円環パッチアンテナ
２３と円形パッチアンテナ２４の共振周波数を任意に選
べるので、２周波化アンテナとして動作することが分か
る。短絡導体２５ａ〜２５ｄは幅Ｗを有しているので、
上の円形パッチアンテナ２４を給電する同軸線路２７
ａ，２７ｂの中心導体に対する円環パッチアンテナ２３
の内側のフリンジングの影響を抑圧することができる。
また、同じ９０度位相差を有する２点給電でも、図１６
（ｂ）に示すように、円環パッチアンテナ２３を給電す
る同軸線路２６ａ、２６ｂに対して、円形パッチアンテ
ナ２４を給電する同軸線路２７ａ、２７ｂの位置を短絡
導体２５ａ、２５ｂの近傍に変えても同様な効果が得ら
れる。
線路２６ａ，２６ｂの２点で９０度の位相差で円環パッ
チアンテナ２３に給電し、更に、この円環パッチアンテ
ナ２３上に円形パッチアンテナ２４を重ね合わせ、か
つ、この円形パッチアンテナ２４に対して９０度の位相
差を有する同軸線路２７ａ，２７ｂの２点で給電するこ
とで円偏波化を実現できる。更に、円環パッチアンテナ
２３と円形パッチアンテナ２４の共振周波数を任意に選
べるので、２周波化アンテナとして動作することが分か
る。短絡導体２５ａ〜２５ｄは幅Ｗを有しているので、
上の円形パッチアンテナ２４を給電する同軸線路２７
ａ，２７ｂの中心導体に対する円環パッチアンテナ２３
の内側のフリンジングの影響を抑圧することができる。
また、同じ９０度位相差を有する２点給電でも、図１６
（ｂ）に示すように、円環パッチアンテナ２３を給電す
る同軸線路２６ａ、２６ｂに対して、円形パッチアンテ
ナ２４を給電する同軸線路２７ａ、２７ｂの位置を短絡
導体２５ａ、２５ｂの近傍に変えても同様な効果が得ら
れる。
【００３３】更に、図１７に示すように、円環パッチア
ンテナ２３と円形パッチアンテナ２４を各給電点が９０
度の位相差を有する同軸線路２６ａ〜２６ｄと同軸線路
２７ａ〜２７ｄの各々４点で給電しても同様な効果が得
られる。
ンテナ２３と円形パッチアンテナ２４を各給電点が９０
度の位相差を有する同軸線路２６ａ〜２６ｄと同軸線路
２７ａ〜２７ｄの各々４点で給電しても同様な効果が得
られる。
【００３４】図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）に変形例を
示す。図１８（ａ）は、矩形環状パッチアンテナ２３ａ
と矩形パッチアンテナ２４ａ、図１８（ｂ）は、矩形環
状パッチアンテナ２３ａと円形パッチアンテナ２４Ｂ、
また、図１８（ｃ）は、内周が矩形で外周が円形のパッ
チアンテナ２３ｃと円形パッチアンテナ２４ｃ、それぞ
れの組み合わせにより円偏波アンテナが構成されてい
る。このように、円偏波アンテナを構成するアンテナ形
状としては、円環パッチ及び円形パッチ以外に、矩形、
正方形、楕円等任意形状で、かつ、内側と外側の形状の
組み合わせは自由でよい。更に、円環パッチアンテナや
円形パッチアンテナを給電する同軸線路の代わりに、マ
イクロストリップ線路などを用いたスロット結合方式な
どの従来から提案されている電磁結合給電法を用いても
よい。
示す。図１８（ａ）は、矩形環状パッチアンテナ２３ａ
と矩形パッチアンテナ２４ａ、図１８（ｂ）は、矩形環
状パッチアンテナ２３ａと円形パッチアンテナ２４Ｂ、
また、図１８（ｃ）は、内周が矩形で外周が円形のパッ
チアンテナ２３ｃと円形パッチアンテナ２４ｃ、それぞ
れの組み合わせにより円偏波アンテナが構成されてい
る。このように、円偏波アンテナを構成するアンテナ形
状としては、円環パッチ及び円形パッチ以外に、矩形、
正方形、楕円等任意形状で、かつ、内側と外側の形状の
組み合わせは自由でよい。更に、円環パッチアンテナや
円形パッチアンテナを給電する同軸線路の代わりに、マ
イクロストリップ線路などを用いたスロット結合方式な
どの従来から提案されている電磁結合給電法を用いても
よい。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本願第１発明によ
れば、アンテナと給電回路を含めた小形・薄形化を実現
し、１点給電で円偏波を発生させることができる。更
に、アンテナの素子間隔を狭くすることができるので、
広角ビーム走査が行えるため、移動体衛星通信に適す
る。
れば、アンテナと給電回路を含めた小形・薄形化を実現
し、１点給電で円偏波を発生させることができる。更
に、アンテナの素子間隔を狭くすることができるので、
広角ビーム走査が行えるため、移動体衛星通信に適す
る。
【００３６】また、円環パッチアンテナ上に円形パッチ
アンテナを重ね合わせることで、送受信を別々に動作さ
せることができるため、アンテナの基板の厚さを薄くで
きるのでアンテナの重量を軽量化することができる。
アンテナを重ね合わせることで、送受信を別々に動作さ
せることができるため、アンテナの基板の厚さを薄くで
きるのでアンテナの重量を軽量化することができる。
【００３７】更に、下段の円環パッチアンテナによる上
段の円形パッチアンテナに給電する同軸線路へのフリン
ジングの影響を無くすことができるので、送受信アンテ
ナとも良好な円偏波特性を実現することができる。
段の円形パッチアンテナに給電する同軸線路へのフリン
ジングの影響を無くすことができるので、送受信アンテ
ナとも良好な円偏波特性を実現することができる。
【００３８】本願の第２発明によれば、アンテナと給電
回路を含めた小形・薄形化を実現できる。また、複数個
の短絡板を有する円環パッチアンテナ上に円形パッチア
ンテナを重ね合わせることで送受信を別々に動作させる
ことができるため、アンテナの全体の基板厚を薄くでき
るのでアンテナの重量を軽量化することができる。
回路を含めた小形・薄形化を実現できる。また、複数個
の短絡板を有する円環パッチアンテナ上に円形パッチア
ンテナを重ね合わせることで送受信を別々に動作させる
ことができるため、アンテナの全体の基板厚を薄くでき
るのでアンテナの重量を軽量化することができる。
【００３９】また、円環パッチアンテナの内側の導体と
地導体板間を短絡するための多数の短絡ピンを大幅に低
減できるために、製造コストを大幅に低減できる。
地導体板間を短絡するための多数の短絡ピンを大幅に低
減できるために、製造コストを大幅に低減できる。
【００４０】また、アンテナの素子間隔を狭くすること
ができるので、広角にビームを走査できるために、移動
体衛星通信に適するアンテナである。更に、下段の円環
アンテナによる上段の円形パッチを給電する同軸線路へ
のフリンジングの影響を無くすことができるので、送受
信アンテナとも良好な円偏波特性を実現することができ
る。
ができるので、広角にビームを走査できるために、移動
体衛星通信に適するアンテナである。更に、下段の円環
アンテナによる上段の円形パッチを給電する同軸線路へ
のフリンジングの影響を無くすことができるので、送受
信アンテナとも良好な円偏波特性を実現することができ
る。
【図１】本願の第１発明に対応する第１実施例の円偏波
円環パッチアンテナを示す図である。
円環パッチアンテナを示す図である。
【図２】図１の円環パッチアンテナの円偏波特性の第１
例を示す図である。
例を示す図である。
【図３】図１の円環パッチアンテナの円偏波特性の第２
例を示す図である。
例を示す図である。
【図４】図１の円環パッチアンテナの円偏波特性の第３
例を示す図である。
例を示す図である。
【図５】図１の円環パッチアンテナの円偏波特性の入力
インピーダンス特性を示す図である。
インピーダンス特性を示す図である。
【図６】図１の円環パッチアンテナの放射指向性を示す
図である。
図である。
【図７】図１の円環パッチアンテナに円形パッチを重ね
合わせた一実施例を示す図である。
合わせた一実施例を示す図である。
【図８】図１の円環パッチアンテナに円形パッチ等のパ
ッチを重ね合わせた各変形の実施例を示す図である。
ッチを重ね合わせた各変形の実施例を示す図である。
【図９】本願の第２発明に対応する第２実施例の円偏波
円環パッチアンテナを示す図である。
円環パッチアンテナを示す図である。
【図１０】図９の円偏波円環パッチアンテナにおける円
環パッチの構成を示す図である。
環パッチの構成を示す図である。
【図１１】図９の円環パッチアンテナの円偏波特性の第
１例を示す図である。
１例を示す図である。
【図１２】図９の円環パッチアンテナの円偏波特性の第
２例を示す図である。
２例を示す図である。
【図１３】図９の円環パッチアンテナの円偏波特性の第
３例を示す図である。
３例を示す図である。
【図１４】図９の円環パッチアンテナの円偏波特性の第
４例を示す図である。
４例を示す図である。
【図１５】図９の円環パッチアンテナの円偏波特性の第
５例を示す図である。
５例を示す図である。
【図１６】図９の円環パッチアンテナにおける円環パッ
チと円形パッチとの給電関係の第１例を示す図である。
チと円形パッチとの給電関係の第１例を示す図である。
【図１７】図９の円環パッチアンテナにおける円環パッ
チと円形パッチの給電関係の第２例を示す図である。
チと円形パッチの給電関係の第２例を示す図である。
【図１８】本願の第２発明に対応する第２実施例の各変
形例を示す図である。
形例を示す図である。
【図１９】従来のアンテナの第１例を示す図である。
【図２０】従来のアンテナの第２例を示す図である。
【図２１】従来のアンテナの第３例を示す図である。
１，２１ 第１の誘電体基板
２，２２ 第２の誘電体基板
３，２３ 円環パッチアンテナ
３ａ，２３ｃ パッチアンテナ
４，２８ 地導体
５ 給電線路
６ 第１の短絡導体
７ 第２の短絡導体
８，８ａ，２４，２４ｂ，２４ｃ 円形パッチアンテナ
９ 第１の同軸線路
９ａ，１５，２６ａ〜２６ｄ，２７ａ〜２７ｄ 同軸線
路 １０ 第２の同軸線路 １１ 縮退素子 １２ 第３の同軸線路 １３ 第４の同軸線路 １８ 第３の誘電体基板 ２３ａ，２３ｂ 矩形環状パッチアンテナ ２４ａ 矩形パッチアンテナ ２５ａ〜２５ｄ 短絡導体 ２６，２７ 同軸線路
路 １０ 第２の同軸線路 １１ 縮退素子 １２ 第３の同軸線路 １３ 第４の同軸線路 １８ 第３の誘電体基板 ２３ａ，２３ｂ 矩形環状パッチアンテナ ２４ａ 矩形パッチアンテナ ２５ａ〜２５ｄ 短絡導体 ２６，２７ 同軸線路
Claims (4)
- 【請求項１】 第1の誘電体基板の表面上に配置され、
内周縁と外周縁との間に延在する導体からなる第1のパ
ッチアンテナと、 前記第1の誘電体基板と、前記第1の誘電体基板の裏面に
接する第2の誘電体基板の表面の間に配置され、前記第1
及び第2の誘電体基板の一端より前記第１のパッチアン
テナの中心に向かって前記内周縁と前期外周縁との中間
にまで延在する第１の給電線路と、 前記第2の誘電体基板の裏面に配置された導体からなる
地導体と、 前記第１の給電線路の延在する方向で、前記第１の給電
線路と対向する前記内周縁の一部から、前記第1及び第2
の誘電体基板を貫通し、前記第1のパッチアンテナと前
記地導体を短絡する第1の短絡導体と、 前記第１のパッチアンテナの中心を回転軸として前記第
1の短絡導体に対して８０度から１１０度の範囲の位置
で、前記内周縁の一部から前記第1及び第2の誘電体基板
を貫通し、前記第１のパッチアンテナと前記地導体を短
絡する第2の短絡導体とを備えることを特徴とする円偏
波パッチアンテナ。 - 【請求項２】 前記第1の誘電体基板表面上に配置され
た第3の誘電体基板と、 前記第３の誘電体基板の前記第１の誘電体基板に接する
面に対向する表面に、前記第１のパッチアンテナの前記
内周縁の内部の領域を覆うように配置された導体からな
る第２のパッチアンテナと、 前記第１及び第２の短絡導体の近傍に配置された前記第
２のパッチアンテナへの第２の給電線路とを更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の円偏波パッチアンテ
ナ。 - 【請求項３】 第1の誘電体基板の表面上に配置され、
内周縁と外周縁との間に延在する導体からなる第1のパ
ッチアンテナと、 前記第１の誘電体基板の裏面に配置された導体からなる
地導体と、 前記第1の誘電体基板の裏面より前記第１のパッチアン
テナに給電する第１の給電線路と、 前記内周縁の一部から、前記第1の誘電体基板を貫通
し、前記第1のパッチアンテナと前記地導体を短絡する
複数の短絡導体と、 前記第1の誘電体基板表面上に設置された第２の誘電体
基板と、 前記第２の誘電体基板の前記第１の誘電体基板に接する
面に対向する表面に、前記第１のパッチアンテナの前記
内周縁の内部の領域を覆うように配置された導体からな
る第２のパッチアンテナと、 前記複数の短絡導体の近傍に配置された前記第２のパッ
チアンテナへの第２の給電線路とを備えることを特徴と
する円偏波パッチアンテナ。 - 【請求項４】 前記第１のパッチアンテナの前記内周縁
及び外周縁の形状が、円形、矩形、正方形、及び楕円形
のいずれか一つであり、前記第２のパッチアンテナが、
円形パッチ、矩形パッチ、正方形パッチ、及び楕円形パ
ッチのいずれか一つであることを特徴とする請求項２又
は３に記載の円偏波パッチアンテナ。
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|---|---|---|---|---|
| US6359588B1 (en) * | 1997-07-11 | 2002-03-19 | Nortel Networks Limited | Patch antenna |
| US6445354B1 (en) | 1999-08-16 | 2002-09-03 | Novatel, Inc. | Aperture coupled slot array antenna |
| US7797367B1 (en) * | 1999-10-06 | 2010-09-14 | Gelvin David C | Apparatus for compact internetworked wireless integrated network sensors (WINS) |
| US6295036B1 (en) * | 2000-06-08 | 2001-09-25 | General Electric Company | Retainer for supporting a device on a mounting surface and method for mounting a device on a mounting surface |
| ATE326041T1 (de) * | 2000-06-19 | 2006-06-15 | Supersensor Proprietary Ltd | Breitband hochimpedanz-transponder für elektronisches identifizierungssystem |
| US6806842B2 (en) | 2000-07-18 | 2004-10-19 | Marconi Intellectual Property (Us) Inc. | Wireless communication device and method for discs |
| US6483473B1 (en) * | 2000-07-18 | 2002-11-19 | Marconi Communications Inc. | Wireless communication device and method |
| US7098850B2 (en) * | 2000-07-18 | 2006-08-29 | King Patrick F | Grounded antenna for a wireless communication device and method |
| US6424299B1 (en) | 2001-08-09 | 2002-07-23 | The Boeing Company | Dual hybrid-fed patch element for dual band circular polarization radiation |
| US7233217B2 (en) * | 2001-08-23 | 2007-06-19 | Andrew Corporation | Microstrip phase shifter |
| US8103009B2 (en) * | 2002-01-25 | 2012-01-24 | Ksc Industries, Inc. | Wired, wireless, infrared, and powerline audio entertainment systems |
| JP2003249818A (ja) * | 2002-02-25 | 2003-09-05 | Maspro Denkoh Corp | ２周波共用マイクロストリップアンテナ |
| AU2003228322A1 (en) * | 2002-03-15 | 2003-09-29 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Dual-element microstrip patch antenna for mitigating radio frequency interference |
| JP2004128601A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-22 | Toko Inc | 多周波マイクロストリップアンテナ |
| US7221239B2 (en) * | 2002-11-08 | 2007-05-22 | Andrew Corporation | Variable power divider |
| EP1568097A4 (en) * | 2002-11-08 | 2006-08-23 | Ems Technologies Inc | VARIABLE POWER DIVIDER |
| US6819288B2 (en) * | 2002-12-23 | 2004-11-16 | Allen Telecom Llc | Singular feed broadband aperture coupled circularly polarized patch antenna |
| JP2004214820A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Honda Motor Co Ltd | 車載アンテナ |
| US7102573B2 (en) * | 2003-01-13 | 2006-09-05 | Cushcraft Corporation | Patch antenna |
| JP2004343531A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Alps Electric Co Ltd | 複合アンテナ |
| US6940457B2 (en) | 2003-09-09 | 2005-09-06 | Center For Remote Sensing, Inc. | Multifrequency antenna with reduced rear radiation and reception |
| US7327802B2 (en) * | 2004-03-19 | 2008-02-05 | Sirit Technologies Inc. | Method and apparatus for canceling the transmitted signal in a homodyne duplex transceiver |
| KR100597208B1 (ko) * | 2004-04-20 | 2006-07-06 | 주식회사 액티패스 | 환형의 링 안테나와 원형 패치 로드가 구비된 모노폴안테나로 이루어진 차량용 위성방송 안테나 |
| DE102004054015A1 (de) * | 2004-11-09 | 2006-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Planare Breitbandantenne |
| US7557675B2 (en) * | 2005-03-22 | 2009-07-07 | Radiacion Y Microondas, S.A. | Broad band mechanical phase shifter |
| GB2429336A (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-21 | Andrew John Fox | Compact loop antenna |
| US7403158B2 (en) * | 2005-10-18 | 2008-07-22 | Applied Wireless Identification Group, Inc. | Compact circular polarized antenna |
| US7429952B2 (en) * | 2005-12-23 | 2008-09-30 | Hemisphere Gps Inc. | Broadband aperture coupled GNSS microstrip patch antenna |
| WO2007127948A2 (en) | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Sirit Technologies Inc. | Adjusting parameters associated with leakage signals |
| US7541982B2 (en) * | 2007-03-05 | 2009-06-02 | Lockheed Martin Corporation | Probe fed patch antenna |
| US8248212B2 (en) | 2007-05-24 | 2012-08-21 | Sirit Inc. | Pipelining processes in a RF reader |
| US7495627B2 (en) * | 2007-06-14 | 2009-02-24 | Harris Corporation | Broadband planar dipole antenna structure and associated methods |
| CN101136503B (zh) * | 2007-08-30 | 2011-09-28 | 北京航空航天大学 | 一种提高低仰角增益的环形卫星导航天线及其制备方法 |
| US8427316B2 (en) | 2008-03-20 | 2013-04-23 | 3M Innovative Properties Company | Detecting tampered with radio frequency identification tags |
| ITPD20080132A1 (it) * | 2008-04-29 | 2009-10-30 | Calearo Antenne Spa | Modulo di antenna multifunzionale per il trattamento di una molteplicita' di segnali in radiofrequenza. |
| US8446256B2 (en) * | 2008-05-19 | 2013-05-21 | Sirit Technologies Inc. | Multiplexing radio frequency signals |
| US8169312B2 (en) * | 2009-01-09 | 2012-05-01 | Sirit Inc. | Determining speeds of radio frequency tags |
| US20100289623A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-18 | Roesner Bruce B | Interrogating radio frequency identification (rfid) tags |
| US8416079B2 (en) * | 2009-06-02 | 2013-04-09 | 3M Innovative Properties Company | Switching radio frequency identification (RFID) tags |
| US20110205025A1 (en) * | 2010-02-23 | 2011-08-25 | Sirit Technologies Inc. | Converting between different radio frequencies |
| JP5615242B2 (ja) * | 2010-08-05 | 2014-10-29 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置 |
| JP5606338B2 (ja) * | 2011-01-12 | 2014-10-15 | 三菱電機株式会社 | アンテナ装置、アレーアンテナ装置 |
| JP6100272B2 (ja) * | 2011-11-04 | 2017-03-22 | カトライン−ベルケ・カーゲー | パッチ放射器 |
| GB2497771A (en) * | 2011-12-19 | 2013-06-26 | Aceaxis Ltd | Patch antenna with an impedance matching transmission line feed arrangement |
| US10062025B2 (en) | 2012-03-09 | 2018-08-28 | Neology, Inc. | Switchable RFID tag |
| US9312602B2 (en) * | 2012-03-22 | 2016-04-12 | Hrl Laboratories, Llc | Circularly polarized scalar impedance artificial impedance surface antenna |
| US9917345B2 (en) | 2013-01-28 | 2018-03-13 | Hrl Laboratories, Llc | Method of installing artificial impedance surface antennas for satellite media reception |
| US9954284B1 (en) | 2013-06-28 | 2018-04-24 | Hrl Laboratories, Llc | Skylight antenna |
| WO2017015339A1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-01-26 | The Regents Of The University Of California | Low-profile circularly-polarized single-probe broadband antenna |
| US9991601B2 (en) | 2015-09-30 | 2018-06-05 | The Mitre Corporation | Coplanar waveguide transition for multi-band impedance matching |
| US10205240B2 (en) * | 2015-09-30 | 2019-02-12 | The Mitre Corporation | Shorted annular patch antenna with shunted stubs |
| KR102576638B1 (ko) * | 2018-07-02 | 2023-09-11 | 삼성전자주식회사 | 유전 손실이 다른 복수의 유전체들을 갖는 절연층을 포함하는 회로 기판, 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| JP7368134B2 (ja) | 2019-07-26 | 2023-10-24 | 株式会社ヨコオ | アンテナ装置 |
| SG10201909947YA (en) | 2019-10-24 | 2021-05-28 | Pci Private Ltd | Antenna system |
| JP7363467B2 (ja) * | 2019-12-24 | 2023-10-18 | Tdk株式会社 | アンテナ |
| EP4184713A4 (en) * | 2020-08-18 | 2024-01-10 | Anhui Huami Information Tech Co Ltd | CIRCULAR POLARIZED ANTENNA STRUCTURE AND SMART WEARABLE DEVICE |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4208660A (en) * | 1977-11-11 | 1980-06-17 | Raytheon Company | Radio frequency ring-shaped slot antenna |
| US5410749A (en) * | 1992-12-09 | 1995-04-25 | Motorola, Inc. | Radio communication device having a microstrip antenna with integral receiver systems |
-
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