JP3983604B2 - Antenna device - Google Patents

Antenna device Download PDF

Info

Publication number
JP3983604B2
JP3983604B2 JP2002157470A JP2002157470A JP3983604B2 JP 3983604 B2 JP3983604 B2 JP 3983604B2 JP 2002157470 A JP2002157470 A JP 2002157470A JP 2002157470 A JP2002157470 A JP 2002157470A JP 3983604 B2 JP3983604 B2 JP 3983604B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
dielectric substrate
polarized wave
linearly polarized
feeding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002157470A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004007038A (en
Inventor
攻 伊藤
善彦 小西
昌孝 大塚
出 内藤
貴人 福井
拓郎 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2002157470A priority Critical patent/JP3983604B2/en
Publication of JP2004007038A publication Critical patent/JP2004007038A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3983604B2 publication Critical patent/JP3983604B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に通信、レーダ等に使用されるマイクロ波送受信用の平面アンテナを用いたアンテナ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6は、例えば特開2000−312112および特開平06−232626に示された従来の2点給電型のマイクロストリップアンテナを用いたアンテナ装置の斜視図である。
【0003】
図6において、アンテナ装置は、裏面に地導体2が形成された誘導体基板3上に、直線偏波である水平偏波を放射するための第1の給電端子4と、水平偏波に直交する垂直偏波を放射するための第2の給電端子5とを有する板状の導体からなる給電パッチ(導体パッチ)1が形成されている。
【0004】
この第1の給電端子4は、誘電体基板3の中心を原点とするX−Y面のX軸上に存在し、第2の給電端子5はY軸上に存在する。
【0005】
第1の給電端子4および第2の給電端子5に接続した電力分配・合成回路20は、第1の給電端子4および第2の給電端子5に給電する各無線信号(給電信号)の振幅と位相とのうち少なくとも一方を変化させるように制御し、X軸に平行な励振方向の直線偏波を有する電波と、Y軸に平行な励振方向の直線偏波を有する電波との放射エリアを異ならせている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のアンテナ装置は以上のように、一方の給電端子を励振した時に、給電端子間に相互結合が生じてしまい、他方の給電端子から不要な交差偏波が発生するという問題点があった。
【0007】
また、誘電体基板3は射出等で成形されることがあるが、その場合、誘電率は方向性を持つために縮退分離が起こり、不要な交差偏波が発生するという問題点があった。
【0008】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、給電端子間の相互結合により生じる交差偏波成分と、誘電率の異方性により生じる交差偏波成分とを相殺し、交差偏波の発生を抑制することのできるアンテナ装置を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るアンテナ装置は、板状の導体からなる地導体と、地導体の上面に形成され、地導体の上面に接する面における軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板と、誘電体基板の上面に形成され、第1の直線偏波と第1の直線偏波に直交する第2の直線偏波とを放射させるための第1および第2の給電端子を有し、板状の導体からなる給電パッチと、第1の給電端子に第1の給電信号を給電し、第2の給電端子に第2の給電信号を給電する給電手段とを備え、第1および第2の給電端子は、給電パッチの平面上の中心を通り誘電率が最小となる方向の軸に対して、互いに対称な位置に配置されたものである。
【0010】
また、この発明に係るアンテナ装置は、板状の導体からなる地導体と、地導体の上面に形成された第1の誘電体基板と、第1の誘電体基板の上面に形成され、第1の直線偏波と第1の直線偏波に直交する第2の直線偏波とを放射させるための第1および第2の給電端子を有し、板状の導体からなる給電パッチと、給電パッチの上面に形成された第2の誘電体基板と、第2の誘電体基板の上面に形成された板状の導体からなる無給電パッチと、第1の給電端子に第1の給電信号を給電し、第2の給電端子に第2の給電信号を給電する給電手段とを備え、第1および第2の誘電体基板の少なくとも一方は、平面上の軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板であり、第1および第2の給電端子は、給電パッチの平面上の中心を通り誘電率が最小となる方向の軸に対して、互いに対称な位置に配置されたものである。
【0011】
さらに、この発明に係るアンテナ装置の給電手段は、第1の直線偏波と第2の直線偏波との位相差を90度にする第1および第2の給電信号を出力するものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
【0013】
図1は、この発明の実施の形態1による平面アンテナを用いたアンテナ装置を示す斜視図である。なお、図1において、前述(図6参照)と同様のものについては、同一符号を付して、詳述を省略する。
【0014】
図1は、この発明の実施の形態1によるアンテナ装置を示す図である。図1において、アンテナ装置は、誘電体基板3の上面に、給電パッチ1が形成され、誘電体基板3の裏面には板状の導体からなる地導体2が形成されており、給電パッチ1と地導体2とは誘電体基板3を介して積層されている。
【0015】
例えば、誘電体基板3の中心に原点を有するX−Y面において、給電パッチ1の中心がX−Y面の原点に位置するように給電パッチ1が形成される。
【0016】
誘電体基板3は、基板面における各軸の方向によって誘電率の異方性を有している異方性誘電体基板である。この異方性誘電体基板3は、例えば誘電体基板3のX−Y面のX軸方向とY軸方向とによって誘電率が異なり、X軸方向の誘電率はY軸方向の誘電率よりも低い値となっている。
【0017】
また、給電パッチ1は、給電を行うための第1の給電端子4および第2の給電端子5が形成されており、第1の給電端子4および第2の給電端子5は、給電パッチ1の中心を通り、X−Y面内の軸のうち誘電率が最小となる軸(例えば、X軸)に平行な軸6に対して、互いに対称な位置に配置されている。
【0018】
この第1の給電端子4および第2の給電端子5は、それぞれ電力分配・合成回路(給電手段)20に接続されており、電力分配・合成回路20からの給電により、アンテナ装置は、直線偏波である水平偏波と、水平偏波に直交する直線偏波である垂直偏波とを放射させる。
【0019】
なお、第1の給電端子4および第2の給電端子5は、ここでは導体線を給電パッチ1に接続する構造を示しているが、同軸線路、ストリップ線路の接続による直接給電の他、ストリップ線路、スロット、クロススロット等による電磁結合によって給電してもよい。
【0020】
また、給電パッチ1は、ここでは円形であるが、方形、菱形、楕円等、直交する2直線偏波を放射可能な形状を用いてもよい。
【0021】
また、誘電率の異方性を持つ誘電体として、液晶ポリマーとガラス繊維や合成樹脂等の混合物を用いてもよい。
【0022】
次に、この発明の実施の形態1による動作について説明する。図2は、この発明の実施の形態1による動作を示す説明図である。なお、前述(図1参照)と同一のものについては同一符号を付して詳述を省略する。
【0023】
図1において、電力分配・合成回路20が第1の給電端子4に給電すると、図2(a)に示すように電流(主偏波電流)7が流れ、対応する直線偏波が発生する。
【0024】
第1の給電端子4に給電が行われると、第2の給電端子5の存在による給電端子間の相互結合によって電流(相互結合による交差偏波電流)8が流れ、この電流8に対応した交差偏波が発生する。
【0025】
次に、誘電体が異方性を持つことによる影響を説明する。図2において、X軸方向とY軸方向とで誘電率が異なる場合、この給電パッチ1上でX軸方向とY軸方向との共振周波数が異なるために縮退分離が起こる。その結果、第1の給電端子4から励振する電流方向に対して直交する電流成分(誘電体の異方性による交差偏波電流)9が発生する。
【0026】
ここで、図2(b)のように、第1の給電端子4および第2の給電端子5を軸6に対して、互いに対称な位置に配置した場合、相互結合による交差偏波電流8と誘電体の異方性による交差偏波電流9とが打ち消し合う関係になり、結果として交差偏波の発生を抑制することができる。
【0027】
一方、第2の給電端子5に対して給電が行われても同様に、第1の給電端子4の存在による給電端子間の相互結合によって発生する交差偏波電流と、誘電体の異方性によって発生する交差偏波電流とが打ち消し合い、交差偏波の発生を抑制することができる(図2(c)参照)。
【0028】
また、第1の給電端子4および第2の給電端子5は、誘電率が最小の軸(例えば、軸6)に対して、互いに対称な位置に配置されているので、交流偏波の発生をさらに抑制することができる。
【0029】
図3は、この発明の実施の形態1と従来との構成によるアンテナ特性を示す特性図である。
【0030】
図3において、相互結合による交差偏波電流と、誘電体の異方性による交差偏波電流との打ち消し合いによって抑制された交差偏波(図3(b)参照)は、従来の構成によって発生した交差偏波(図3(a)参照)に比べて大幅に抑制される。
【0031】
このように、各軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板3を給電パッチ1と地導体2との間に形成し、第1の給電端子4および第2の給電端子5を誘電率の最小な軸に対して互いに対称な位置に配置することにより、特別な機構を設けることなく、第1の給電端子4への給電によって放射される直線偏波の交差偏波と、第2の給電端子5への給電によって放射される直線偏波の交差偏波との両方を抑制することができる。
【0032】
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1では、給電パッチと地導体との間に形成された誘電体基板を異方性誘電体としたが、給電パッチと無給電パッチとの間にも誘電体基板を形成し、少なくとも一方の誘電体基板を異方性誘電体基板としてもよい。
【0033】
図4はこの発明の実施の形態2による平面アンテナを用いたアンテナ装置を示す斜視図である。図4において、前述(図1、図6)と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【0034】
図4において、アンテナ装置は、給電パッチ1の上面に誘電体基板11を介して無給電パッチ10が形成されている。
【0035】
なお、無給電パッチ10は円形としているが、給電パッチ1と同様に、方形、菱形、楕円等、直交する2直線偏波を放射可能な形状を用いてもよい。
【0036】
誘電体基板3は、基板面における各軸の方向よって誘電率の異方性を有している異方性誘電体基板である。この異方性誘電体基板3は、例えば誘電体基板3のX−Y面のX軸方向とY軸方向とによって誘電率が異なり、X軸方向の誘電率はY軸方向の誘電率よりも低い値となっている。
【0037】
また、第1の給電端子4と第2の給電端子5とは、給電パッチ1の中心を通り、X−Y面内の軸のうち誘電率が最小となる軸(例えば、X軸)に平行な軸6に対して、互いに対称な位置に配置されている。
【0038】
この第1の給電端子4および第2の給電端子5は、それぞれ電力分配・合成回路20に接続されている。
【0039】
以上のような構成のアンテナ装置でも、第1および第2の給電端子にそれぞれ給電を行うことにより、給電端子間の相互結合による交差偏波電流と誘電体の異方性による交差偏波電流とが打ち消し合うので、特別な機構を設けることなく、交差偏波を抑制することができる。
【0040】
なお、給電パッチ1と地導体2との間に形成された誘電体基板(第1の誘電体基板)3を異方性誘電体基板としたが、誘電体基板3の代わりに、給電パッチ1と無給電パッチ10との間に形成された誘電体基板(第2の誘電体基板)11が誘電率の異方性を有する異方性誘電体基板でもよい。また、両方の誘電体基板が誘電率の異方性を有する異方性誘電体基板でもよい。
【0041】
実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3による平面アンテナを用いたアンテナ装置を示す斜視図である。図5において、前述(図1、図4、図6)と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。
【0042】
図5において、アンテナ装置は、等振幅で、2直線偏波の位相差が90度とするための給電信号を出力する円偏波発生回路(給電手段)21を備えており、第1の給電端子4と第2の給電端子5とにそれぞれ接続されている。
【0043】
円偏波発生回路21は、等振幅で位相差が90度となるように第1および第2の給電信号を制御し、第1の給電端子4および第2の給電端子5にそれぞれ給電する。
【0044】
この給電により、それぞれの給電端子への給電によって発生した直線偏波が合成され、アンテナ装置は、低軸比の円偏波もしくは楕円偏波を放射する。
【0045】
このように、等振幅で位相差が90度の電波を発生させるための給電信号を第1の給電端子4および第2の給電端子5に給電することにより、アンテナ装置を低軸比の円偏波放射アンテナとすることができる。
【0046】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、板状の導体からなる地導体と、地導体の上面に形成され、地導体の上面に接する面における軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板と、誘電体基板の上面に形成され、第1の直線偏波と第1の直線偏波に直交する第2の直線偏波とを放射させるための第1および第2の給電端子を有し、板状の導体からなる給電パッチと、第1の給電端子に第1の給電信号を給電し、第2の給電端子に第2の給電信号を給電する給電手段とを備え、第1および第2の給電端子は、給電パッチの平面上の中心を通り誘電率が最小となる方向の軸に対して、互いに対称な位置に配置されたので、特別な機構を設けることなく交差偏波を抑制することのできるアンテナ装置が得られるという効果がある。
【0047】
また、この発明によれば、板状の導体からなる地導体と、地導体の上面に形成された第1の誘電体基板と、第1の誘電体基板の上面に形成され、第1の直線偏波と第1の直線偏波に直交する第2の直線偏波とを放射させるための第1および第2の給電端子を有し、板状の導体からなる給電パッチと、給電パッチの上面に形成された第2の誘電体基板と、第2の誘電体基板の上面に形成された板状の導体からなる無給電パッチと、第1の給電端子に第1の給電信号を給電し、第2の給電端子に第2の給電信号を給電する給電手段とを備え、第1および第2の誘電体基板の少なくとも一方は、平面上の軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板であり、第1および第2の給電端子は、給電パッチの平面上の中心を通り誘電率が最小となる方向の軸に対して、互いに対称な位置に配置されたので、特別な機構を設けることなく交差偏波を抑制することのできるアンテナ装置が得られるという効果がある。
【0048】
さらに、この発明によれば、給電手段は、第1の直線偏波と第2の直線偏波との位相差を90度にする第1および第2の給電信号を出力するので、低軸比の円偏波放射アンテナを用いたアンテナ装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を示す斜視図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による動作を示す説明図である。
【図3】 この発明の実施の形態1によるアンテナ特性を示す特性図である。
【図4】 この発明の実施の形態2を示す斜視図である。
【図5】 この発明の実施の形態3を示す斜視図である。
【図6】 従来のアンテナ装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 給電パッチ(導体パッチ)、2 地導体、3 誘導体基板、4 第1の給電端子、5 第2の給電端子、6 給電パッチ中心を通り、X軸に平行な軸、7主偏波電流、8 相互結合によって発生する交差偏波電流、9 誘電体の異方性によって発生する交差偏波電流、10 無給電パッチ、11 誘電体基板、20 電力分配・合成回路、21 円偏波発生回路。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device using a planar antenna for microwave transmission / reception mainly used for communication, radar and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 is a perspective view of an antenna apparatus using a conventional two-point feed type microstrip antenna disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 2000-312112 and 06-232626.
[0003]
In FIG. 6, the antenna device has a first feeding terminal 4 for radiating horizontal polarization, which is linearly polarized, on a dielectric substrate 3 having a ground conductor 2 formed on the back surface, and is orthogonal to the horizontal polarization. A feed patch (conductor patch) 1 made of a plate-like conductor having a second feed terminal 5 for radiating vertically polarized waves is formed.
[0004]
The first power supply terminal 4 exists on the X axis of the XY plane with the center of the dielectric substrate 3 as the origin, and the second power supply terminal 5 exists on the Y axis.
[0005]
The power distribution / combination circuit 20 connected to the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 has the amplitude of each radio signal (power supply signal) supplied to the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5. Control is made to change at least one of the phases, and the radiation areas of radio waves having a linear polarization in the excitation direction parallel to the X axis and radio waves having a linear polarization in the excitation direction parallel to the Y axis are different. It is
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional antenna device has a problem that when one of the feed terminals is excited, mutual coupling occurs between the feed terminals, and unnecessary cross-polarized waves are generated from the other feed terminal.
[0007]
In addition, the dielectric substrate 3 may be formed by injection or the like, but in this case, the dielectric constant has directionality, so that degenerative separation occurs and unnecessary cross polarization occurs.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and cancels the cross-polarized wave component generated by the mutual coupling between the feeding terminals and the cross-polarized wave component generated by the anisotropy of the dielectric constant, An object of the present invention is to obtain an antenna device capable of suppressing the generation of cross polarization.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An antenna device according to the present invention includes a ground conductor composed of a plate-shaped conductor and an anisotropic dielectric substrate formed on the top surface of the ground conductor and having a different dielectric constant depending on a difference in axial direction on a surface in contact with the top surface of the ground conductor. And first and second power supply terminals for radiating the first linearly polarized wave and the second linearly polarized wave orthogonal to the first linearly polarized wave formed on the upper surface of the dielectric substrate. , A power supply patch made of a plate-like conductor, and a power supply means for supplying a first power supply signal to the first power supply terminal and supplying a second power supply signal to the second power supply terminal. The two power supply terminals are disposed at positions symmetrical to each other with respect to an axis passing through the center on the plane of the power supply patch and having a minimum dielectric constant.
[0010]
The antenna device according to the present invention includes a ground conductor made of a plate-like conductor, a first dielectric substrate formed on the top surface of the ground conductor, and a top surface of the first dielectric substrate. A power supply patch having first and second power supply terminals for radiating a linearly polarized wave and a second linearly polarized wave orthogonal to the first linearly polarized wave, and a plate-shaped conductor; A second dielectric substrate formed on the upper surface of the substrate, a non-feeding patch made of a plate-like conductor formed on the upper surface of the second dielectric substrate, and a first feeding signal fed to the first feeding terminal And at least one of the first and second dielectric substrates has a different dielectric constant depending on a difference in the direction of the axis on the plane. The first and second feeding terminals pass through the center on the plane of the feeding patch. With respect to the direction of the axis conductivity is minimized, in which are disposed at mutually symmetrical positions.
[0011]
Further, the power feeding means of the antenna device according to the present invention outputs the first and second power feeding signals for setting the phase difference between the first linearly polarized wave and the second linearly polarized wave to 90 degrees.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a perspective view showing an antenna apparatus using a planar antenna according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the same components as those described above (see FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing an antenna apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the antenna device has a feeding patch 1 formed on the top surface of a dielectric substrate 3, and a ground conductor 2 made of a plate-like conductor is formed on the back surface of the dielectric substrate 3. The ground conductor 2 is laminated via a dielectric substrate 3.
[0015]
For example, the power supply patch 1 is formed so that the center of the power supply patch 1 is located at the origin of the XY plane on the XY plane having the origin at the center of the dielectric substrate 3.
[0016]
The dielectric substrate 3 is an anisotropic dielectric substrate having a dielectric anisotropy depending on the direction of each axis on the substrate surface. This anisotropic dielectric substrate 3 has a different dielectric constant depending on, for example, the X-axis direction and the Y-axis direction of the XY plane of the dielectric substrate 3, and the dielectric constant in the X-axis direction is higher than the dielectric constant in the Y-axis direction. The value is low.
[0017]
Further, the power supply patch 1 is formed with a first power supply terminal 4 and a second power supply terminal 5 for supplying power, and the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 are connected to the power supply patch 1. They are arranged symmetrically with respect to an axis 6 that passes through the center and is parallel to an axis (for example, the X axis) having a minimum dielectric constant among the axes in the XY plane.
[0018]
The first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 are connected to a power distribution / combination circuit (power supply means) 20, respectively. A horizontally polarized wave that is a wave and a vertically polarized wave that is a linearly polarized wave orthogonal to the horizontally polarized wave are radiated.
[0019]
Here, the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 show a structure in which the conductor wire is connected to the power supply patch 1, but in addition to the direct power supply by the connection of the coaxial line and the strip line, the strip line Power may be supplied by electromagnetic coupling using a slot, a cross slot, or the like.
[0020]
In addition, the power supply patch 1 is circular here, but a shape capable of emitting orthogonal two linearly polarized waves such as a square, a rhombus, and an ellipse may be used.
[0021]
A mixture of liquid crystal polymer, glass fiber, synthetic resin, or the like may be used as the dielectric having dielectric anisotropy.
[0022]
Next, the operation according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation according to the first embodiment of the present invention. The same parts as those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals and will not be described in detail.
[0023]
In FIG. 1, when the power distribution / combination circuit 20 supplies power to the first power supply terminal 4, a current (main polarization current) 7 flows as shown in FIG. 2A, and a corresponding linearly polarized wave is generated.
[0024]
When power is supplied to the first power supply terminal 4, a current (cross-polarized current due to mutual coupling) 8 flows due to mutual coupling between the power supply terminals due to the presence of the second power supply terminal 5. Polarization occurs.
[0025]
Next, the influence of the dielectric having anisotropy will be described. In FIG. 2, when the dielectric constants are different between the X-axis direction and the Y-axis direction, degenerate separation occurs because the resonance frequencies in the X-axis direction and the Y-axis direction are different on the power supply patch 1. As a result, a current component (cross-polarized current due to dielectric anisotropy) 9 that is orthogonal to the current direction excited from the first power supply terminal 4 is generated.
[0026]
Here, when the first feeding terminal 4 and the second feeding terminal 5 are arranged symmetrically with respect to the axis 6 as shown in FIG. The cross polarization current 9 due to the anisotropy of the dielectric material cancels out, and as a result, the generation of cross polarization can be suppressed.
[0027]
On the other hand, even when power is supplied to the second power supply terminal 5, similarly, the cross-polarized current generated by mutual coupling between the power supply terminals due to the presence of the first power supply terminal 4 and the anisotropy of the dielectric And the cross-polarized current generated by each other cancel each other, and the generation of the cross-polarized light can be suppressed (see FIG. 2C).
[0028]
Further, since the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the axis having the minimum dielectric constant (for example, the axis 6), the generation of AC polarization is prevented. Further suppression can be achieved.
[0029]
FIG. 3 is a characteristic diagram showing antenna characteristics according to the configuration of the first embodiment of the present invention and the prior art.
[0030]
In FIG. 3, the cross-polarization current (see FIG. 3B) suppressed by the cancellation of the cross-polarization current due to mutual coupling and the cross-polarization current due to the dielectric anisotropy is generated by the conventional configuration. Compared with the cross polarization (refer to FIG. 3A), it is greatly suppressed.
[0031]
In this way, the anisotropic dielectric substrate 3 having a different dielectric constant depending on the direction of each axis is formed between the power supply patch 1 and the ground conductor 2, and the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5. Are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the axis of the minimum dielectric constant, and without providing a special mechanism, cross polarization of linearly polarized waves radiated by feeding to the first feeding terminal 4; Both the linearly polarized wave and the cross polarized wave radiated by feeding to the second feeding terminal 5 can be suppressed.
[0032]
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the dielectric substrate formed between the feeding patch and the ground conductor is an anisotropic dielectric, but the dielectric substrate is also formed between the feeding patch and the non-feeding patch. At least one of the dielectric substrates may be an anisotropic dielectric substrate.
[0033]
FIG. 4 is a perspective view showing an antenna apparatus using a planar antenna according to Embodiment 2 of the present invention. 4, the same components as those described above (FIGS. 1 and 6) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0034]
In FIG. 4, in the antenna device, a parasitic patch 10 is formed on the upper surface of the feeding patch 1 via a dielectric substrate 11.
[0035]
Although the non-feeding patch 10 is circular, a shape capable of radiating orthogonal two linearly polarized waves, such as a square, a rhombus, and an ellipse, may be used similarly to the feeding patch 1.
[0036]
The dielectric substrate 3 is an anisotropic dielectric substrate having a dielectric constant anisotropy depending on the direction of each axis on the substrate surface. This anisotropic dielectric substrate 3 has a different dielectric constant depending on, for example, the X-axis direction and the Y-axis direction of the XY plane of the dielectric substrate 3, and the dielectric constant in the X-axis direction is higher than the dielectric constant in the Y-axis direction. The value is low.
[0037]
Further, the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 pass through the center of the power supply patch 1 and are parallel to an axis (for example, the X axis) having a minimum dielectric constant among the axes in the XY plane. They are arranged at symmetrical positions with respect to the axis 6.
[0038]
The first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5 are each connected to a power distribution / combination circuit 20.
[0039]
Even in the antenna device configured as described above, by feeding power to the first and second feeding terminals, the cross-polarized current due to mutual coupling between the feed terminals and the cross-polarized current due to dielectric anisotropy Since these cancel each other, cross polarization can be suppressed without providing a special mechanism.
[0040]
Although the dielectric substrate (first dielectric substrate) 3 formed between the power supply patch 1 and the ground conductor 2 is an anisotropic dielectric substrate, the power supply patch 1 is used instead of the dielectric substrate 3. The dielectric substrate (second dielectric substrate) 11 formed between the power supply patch 10 and the parasitic patch 10 may be an anisotropic dielectric substrate having dielectric anisotropy. Further, both dielectric substrates may be anisotropic dielectric substrates having dielectric anisotropy.
[0041]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing an antenna apparatus using a planar antenna according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 5, the same components as those described above (FIGS. 1, 4, and 6) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0042]
In FIG. 5, the antenna apparatus includes a circularly polarized wave generating circuit (feeding means) 21 that outputs a feeding signal with equal amplitude and a phase difference between two linearly polarized waves of 90 degrees. The terminal 4 and the second power supply terminal 5 are connected to each other.
[0043]
The circularly polarized wave generating circuit 21 controls the first and second power supply signals so that the phase difference is 90 degrees with equal amplitude, and supplies power to the first power supply terminal 4 and the second power supply terminal 5, respectively.
[0044]
By this feeding, the linearly polarized waves generated by feeding to the respective feeding terminals are combined, and the antenna device radiates a circularly polarized wave or an elliptically polarized wave with a low axial ratio.
[0045]
In this way, by feeding a feed signal for generating a radio wave having an equal amplitude and a phase difference of 90 degrees to the first feed terminal 4 and the second feed terminal 5, the antenna device is arranged in a circular manner with a low axial ratio. It can be a wave radiation antenna.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the anisotropy varies in dielectric constant depending on the difference in the axial direction between the ground conductor made of a plate-like conductor and the surface of the ground conductor that is in contact with the top surface of the ground conductor. A first and second power supply terminals for radiating a first linearly polarized wave and a second linearly polarized wave orthogonal to the first linearly polarized wave formed on the upper surface of the dielectric substrate and the dielectric substrate A feeding patch comprising a plate-like conductor, and a feeding means for feeding the first feeding signal to the first feeding terminal and feeding the second feeding signal to the second feeding terminal, The first and second feeding terminals are arranged at positions symmetrical to each other with respect to the axis in the direction in which the dielectric constant is minimum through the center on the plane of the feeding patch. There is an effect that an antenna device capable of suppressing waves can be obtained.
[0047]
According to the present invention, the ground conductor made of a plate-shaped conductor, the first dielectric substrate formed on the top surface of the ground conductor, and the first straight line formed on the top surface of the first dielectric substrate. A power supply patch having first and second power supply terminals for radiating polarized waves and a second linearly polarized wave orthogonal to the first linearly polarized wave, and made of a plate-like conductor, and an upper surface of the power supply patch A second dielectric substrate formed on the second dielectric substrate, a parasitic patch made of a plate-like conductor formed on the upper surface of the second dielectric substrate, and a first feeding signal to the first feeding terminal, Power supply means for supplying a second power supply signal to the second power supply terminal, and at least one of the first and second dielectric substrates has an anisotropy having a different dielectric constant depending on a difference in an axial direction on a plane. It is a dielectric substrate, and the first and second feeding terminals pass through the center on the plane of the feeding patch and have a minimum dielectric constant. Relative becomes the direction of the axis, so arranged in mutually symmetrical positions, the effect of obtaining an antenna device capable of suppressing the cross-polarization without providing a special mechanism.
[0048]
Furthermore, according to the present invention, the power feeding means outputs the first and second power feeding signals that make the phase difference between the first linearly polarized wave and the second linearly polarized wave 90 degrees. There is an effect that an antenna device using a circularly polarized radiation antenna can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing antenna characteristics according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing Embodiment 2 of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a conventional antenna device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Feeding patch (conductor patch), 2 Ground conductor, 3 Derivative board, 4 1st feeding terminal, 5 2nd feeding terminal, 6 Axis parallel to X axis, 7 main polarization current, 8 Cross-polarization current generated by mutual coupling, 9 Cross-polarization current generated by dielectric anisotropy, 10 Parasitic patch, 11 Dielectric substrate, 20 Power distribution / combination circuit, 21 Circular polarization generation circuit.

Claims (3)

板状の導体からなる地導体と、
前記地導体の上面に形成され、前記地導体の上面に接する面における軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板と、
前記誘電体基板の上面に形成され、第1の直線偏波と前記第1の直線偏波に直交する第2の直線偏波とを放射させるための第1および第2の給電端子を有し、板状の導体からなる給電パッチと、
前記第1の給電端子に第1の給電信号を給電し、前記第2の給電端子に第2の給電信号を給電する給電手段とを備え、
前記第1および第2の給電端子は、
前記給電パッチの平面上の中心を通り誘電率が最小となる方向の軸に対して、互いに対称な位置に配置されたことを特徴とするアンテナ装置。
A ground conductor made of a plate-like conductor;
An anisotropic dielectric substrate formed on the top surface of the ground conductor and having a different dielectric constant due to a difference in axial direction on a surface in contact with the top surface of the ground conductor;
First and second power supply terminals are formed on the top surface of the dielectric substrate and radiate a first linearly polarized wave and a second linearly polarized wave orthogonal to the first linearly polarized wave. A feeding patch made of a plate-shaped conductor;
Power supply means for supplying a first power supply signal to the first power supply terminal and supplying a second power supply signal to the second power supply terminal;
The first and second power supply terminals are
An antenna device, wherein the antenna device is disposed symmetrically with respect to an axis passing through a center on a plane of the feeding patch and having a minimum dielectric constant.
板状の導体からなる地導体と、
前記地導体の上面に形成された第1の誘電体基板と、
前記第1の誘電体基板の上面に形成され、第1の直線偏波と前記第1の直線偏波に直交する第2の直線偏波とを放射させるための第1および第2の給電端子を有し、板状の導体からなる給電パッチと、
前記給電パッチの上面に形成された第2の誘電体基板と、
前記第2の誘電体基板の上面に形成された板状の導体からなる無給電パッチと、
前記第1の給電端子に第1の給電信号を給電し、前記第2の給電端子に第2の給電信号を給電する給電手段とを備え、
前記第1および第2の誘電体基板の少なくとも一方は、平面上の軸の方向の違いによって誘電率の異なる異方性誘電体基板であり、
前記第1および第2の給電端子は、
前記給電パッチの平面上の中心を通り誘電率が最小となる方向の軸に対して、互いに対称な位置に配置されたことを特徴とするアンテナ装置。
A ground conductor made of a plate-like conductor;
A first dielectric substrate formed on the top surface of the ground conductor;
First and second power supply terminals formed on the upper surface of the first dielectric substrate for radiating a first linearly polarized wave and a second linearly polarized wave orthogonal to the first linearly polarized wave A power supply patch made of a plate-shaped conductor,
A second dielectric substrate formed on the upper surface of the power supply patch;
A parasitic patch made of a plate-like conductor formed on the upper surface of the second dielectric substrate;
Power supply means for supplying a first power supply signal to the first power supply terminal and supplying a second power supply signal to the second power supply terminal;
At least one of the first and second dielectric substrates is an anisotropic dielectric substrate having a different dielectric constant due to a difference in axial direction on a plane,
The first and second power supply terminals are
An antenna device, wherein the antenna device is disposed symmetrically with respect to an axis passing through a center on a plane of the feeding patch and having a minimum dielectric constant.
前記給電手段は、
前記第1の直線偏波と前記第2の直線偏波との位相差を90度にする前記第1および第2の給電信号を出力することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアンテナ装置。
The power supply means is
3. The first and second power feeding signals that output a phase difference of 90 degrees between the first linearly polarized wave and the second linearly polarized wave are output. Antenna device.
JP2002157470A 2002-05-30 2002-05-30 Antenna device Expired - Fee Related JP3983604B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002157470A JP3983604B2 (en) 2002-05-30 2002-05-30 Antenna device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002157470A JP3983604B2 (en) 2002-05-30 2002-05-30 Antenna device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004007038A JP2004007038A (en) 2004-01-08
JP3983604B2 true JP3983604B2 (en) 2007-09-26

Family

ID=30428432

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002157470A Expired - Fee Related JP3983604B2 (en) 2002-05-30 2002-05-30 Antenna device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3983604B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102621852B1 (en) * 2018-12-26 2024-01-08 삼성전자주식회사 Antenna structure including conductive patch feeded using muitiple electrical path and electronic device including the antenna structure
KR102650820B1 (en) * 2019-11-18 2024-03-26 삼성전자주식회사 Antenna and electronic device incluidng the same
KR102297084B1 (en) * 2020-07-28 2021-09-02 크리모 주식회사 Antenna module and Antenna apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004007038A (en) 2004-01-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220045440A1 (en) Integrated filter radiator for a multiband antenna
KR102412445B1 (en) Dual polarization antenna and dual polarization antenna assembly including the same
US4843400A (en) Aperture coupled circular polarization antenna
US9373892B2 (en) Dielectric waveguide slot antenna
US7423591B2 (en) Antenna system
US6549167B1 (en) Patch antenna for generating circular polarization
JP2003324311A (en) Multi-element array type plane antenna
JP2003198240A (en) Multi-element array planar antenna
JPH0440003A (en) Multilayered array antenna
JP2884885B2 (en) Microstrip antenna
JP4769664B2 (en) Circularly polarized patch antenna
JP4031253B2 (en) Antenna device
JP3983604B2 (en) Antenna device
US6765537B1 (en) Dual uncoupled mode box antenna
US20230039277A1 (en) Antenna device
JP4081228B2 (en) Dual-polarized planar antenna
JP2001244727A (en) Microstrip antenna
JPH0126564B2 (en)
JP2005203841A (en) Antenna apparatus
JP2004336546A (en) Diversity antenna system, and communication device equipped with the same
KR101177665B1 (en) Multi circular polarization antenna using a coupling method
JP2004221965A (en) Circularly polarized wave patch antenna
JP2022532392A (en) Dual polarization antenna with shift series feeding
WO2022064682A1 (en) Composite antenna device
JP3517021B2 (en) Dual-polarized planar antenna

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070703

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070704

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3983604

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100713

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110713

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120713

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130713

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees