JP4031253B2 - Antenna device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アンテナ装置に関し、特に、通信/レーダ等に好適な、直交する2つの偏波を放射する直交偏波共用マイクロストリップアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
図12は、従来の直交偏波共用マイクロストリップアンテナを示す図であり、例えば特開2000―312112号公報に示されたものである。
図において、1は板状の金属導体からなる導体パッチ、2は金属導体からなる地導体、3は誘電体基板、5aは例えば垂直偏波の電波を放射するために導体パッチ1に給電する給電点、5bは垂直偏波と直交する水平偏波の電波を放射するために導体パッチ1に給電する給電点、6は導体パッチ中心である。
【0003】
また、図13は、従来の2点給電円偏波励振のマイクロストリップアンテナを示す図であり、例えば特開平1−284104号公報に示されたものである。
図において、32aおよび32bは給電点であり、33は給電点32aと給電点32bのなす角度で90度以上の角度である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図12のように構成された従来の直交偏波共用マイクロストリップアンテナにおいては、給電点5aは導体パッチ中心6を通り、垂直偏波に平行な軸上に設けられており、給電点5bは導体パッチ中心6を通り、水平偏波に平行な軸上に設けられていた。すなわち、給電点5aと導体パッチ中心6を通る軸と、給電点5bと導体パッチ中心6を通る軸とは直交していた。上記のような位置に給電点を設けた場合、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間に高次モードによる相互結合が生じる。その結果、所望の直線偏波と直交する偏波、すなわち交差偏波特性が劣化するという問題点があった。
【0005】
また、上記2つの給電点間の相互結合による放射特性劣化を改善するものとして、図13に示すマイクロストリップアンテナが従来技術としてある。この従来のマイクロストリップアンテナは、2つの給電点オフセット角度をずらし給電点間のアイソレーション値を下げることにより円偏波特性を改善するものであるが、単一の円偏波に対する特性改善であり、直交する2つ直線偏波を共用したときの交差偏波改善を目的にしていないという問題があった。そのため、所望の直交する2つ直線偏波の方向と2つの給電点の位置関係が明らかになっていないという問題点があった。
【0006】
この発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので,直交偏波の給電点間の相互結合により生じた交差偏波を相殺する位置に給電点を定めることにより、交差偏波発生を抑制した直交偏波共用マイクロストリップアンテナを得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るアンテナ装置は、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、上記給電パッチの第1の辺から上記誘電体基板の第1の辺まで、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と平行に上記誘電体基板の一面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、上記給電パッチの第1の辺と直交する第2の辺から上記誘電体基板の第2の辺まで、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行に上記誘電体基板の一面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路とを備え、上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でないものである。
【0008】
請求項2の発明に係るアンテナ装置は、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路とを備え、上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行でないものである。
【0009】
請求項3の発明に係るアンテナ装置は、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第1の誘電体基板と、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と垂直に、上記給電パッチと積層方向で重なるように上記地導体に設けられた矩形状の垂直偏波給電用スロットと、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と垂直に、上記給電パッチと積層方向で重なるように上記地導体に設けられた矩形状の水平偏波給電用スロットと、上記地導体の第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記垂直偏波給電用スロットとクロスして上記垂直偏波給電用スロットから上記第2の誘電体基板の第1の辺まで、上記垂直偏波軸と平行に上記第2の誘電体基板の地導体側とは反対側の面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、上記水平偏波給電用スロットとクロスして上記水平偏波給電用スロットから上記第2の誘電体基板の第2の辺まで、上記水平偏波軸と平行に上記第2の誘電体基板の地導体側とは反対側の面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路とを備え、上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路とを電磁結合させる上記垂直偏波給電用スロットと第1のマイクロストリップ線路のクロス点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路とを電磁結合させる上記水平偏波給電用スロットと第2のマイクロストリップ線路のクロス点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも小さく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と垂直でないものである。
【0010】
請求項4の発明に係るアンテナ装置は、上記垂直偏波給電用スロットと水平偏波給電用スロットとをそれぞれ上記給電パッチの中心方向へ中心を越える位置まで伸延させ、伸延させた垂直偏波給電用スロットと水平偏波給電用スロットを十文字に重ねあわせることによりクロススロットとしたものである。
【0011】
請求項5の発明に係るアンテナ装置は、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第1の誘電体基板と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が第1の誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が第1の誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記給電パッチの第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記第2の誘電体基板の給電パッチ側とは反対側の面に設けられた方形の無給電パッチとを備え、上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度であり、かつ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸は、それぞれ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸と平行であり、上記垂直偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記水平偏波軸および上記垂直偏波軸と平行でないものである。
【0012】
請求項6の発明に係るアンテナ装置は、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記給電パッチの第1の辺から上記第1の誘電体基板の第1の辺まで、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と平行に上記第1の誘電体基板の一面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、上記給電パッチの第1の辺と直交する第2の辺から上記第1の誘電体基板の第2の辺まで、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行に上記第1の誘電体基板の一面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記給電パッチの第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記第2の誘電体基板の給電パッチ側とは反対側の面に設けられた方形の無給電パッチとを備え、上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でなく、上記垂直偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でないものである。
【0013】
請求項7の発明に係るアンテナ装置は、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路と、上記給電パッチと上記地導体を短絡し金属導体からなる短絡導体とを備え、上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、かつ上記給電パッチと短絡導体との接続点に短絡点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度であり、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行であり、上記垂直偏波給電点と上記短絡点を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記短絡点を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも小さく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でないものである。
【0014】
請求項8の発明に係るアンテナ装置は、上記第1の同軸線路に接続された第1の出力端子と、上記第2の同軸線路に接続された第2の出力端子とを有し、上記第1及び第2の出力端子から上記垂直偏波給電点及び水平偏波給電点に等振幅かつ位相差が+90度あるいは−90度の信号を供給する円偏波発生回路をさらに備えたものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を、アンテナ装置として直交偏波共用マイクロストリップアンテナを例にとり、図に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図1(a)はその斜視図、図1(b)はその正面図である。
図において、1は板状の金属導体からなる給電パッチとしての導体パッチであり、ここでは例えば正方形の方形パッチとする。2は金属導体からなる地導体、3は誘電体基板である。4aは方形パッチ1から第1の直線偏波の電波である垂直偏波を放射させるための第1の給電回路としての垂直偏波給電回路であり、ここでは例えば誘電体基板3上に形成されたマイクロストリップ線路とする。4bは方形パッチ1から垂直偏波と直交する第2の直線偏波の電波である水平偏波を放射させるための第2の給電回路としての水平偏波給電回路であり、ここでは例えば誘電体基板3上に形成されたマイクロストリップ線路とする。
【0017】
5aは方形パッチ1と垂直偏波給電回路4aとの接続点である第1の給電点としての垂直偏波給電点、5bは方形パッチ1と水平偏波給電回路4bとの接続点である第2の給電点としての水平偏波給電点である。6は方形パッチ中心であり、7aは方形パッチ中心6を通り、垂直偏波と平行な垂直偏波軸であり、7bは方形パッチ中心6を通り、水平偏波と平行な水平偏波軸である。8aは垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を通る垂直偏波給電軸、8bは水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を通る水平偏波給電軸である。垂直偏波給電軸8aと水平偏波給電軸8bのなす角度9は90度よりも大きく、かつ垂直偏波給電軸8aおよび水平偏波給電軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではないものとする。
【0018】
以上のように構成された直交偏波共用マイクロストリップアンテナでは、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制することが可能である。
以下にその原理を、図2に基づいて説明する。
【0019】
まず、上記角度9が90度の場合、すなわち垂直偏波軸7aと垂直偏波給電軸8a、水平偏波軸7bと水平偏波給電軸8bがそれぞれ一致する従来の直交偏波共用マイクロストリップアンテナにおいて垂直偏波の電波を給電した時を考える。このとき方形パッチ1上に流れる電流の様子を示したのが図2(a)である。つまり、この場合所望の垂直偏波を発生させるために方形パッチ1上に垂直偏波電流10が流れる。しかし、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により方形パッチ上には相互結合量に相当する水平偏波電流11があたかも水平偏波給電点5bから給電されたように流れる。この給電点間の相互結合により生じた水平偏波電流11により水平偏波、すなわち所望の垂直偏波にとっては交差偏波が発生する。
【0020】
ここで、図2(b)に示すように、垂直偏波給電軸8aが垂直偏波軸7aと平行でなく、かつ角度9が90度よりも大きくなるように垂直偏波給電点5aを摂動させることを考える。この場合上記垂直偏波給電点から給電すると、方形パッチ1上には垂直偏波電流10に加え、新たに水平偏波電流12が流れる。水平偏波電流12と水平偏波電流11は互いに逆向きであるので、これらが打ち消しあうことにより交差偏波の発生を抑制することが可能である。
【0021】
以上のことは水平偏波給電点5bから給電した場合も同じである。すなわち、垂直偏波給電軸8aが垂直偏波軸7aと平行でなく、かつ水平偏波給電軸8bが水平偏波軸7bと平行ではないものとし、なおかつ垂直偏波給電軸8aと水平偏波給電軸8bのなす角度9は90度よりも大きいものとすることにより、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0022】
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図3(a)はその斜視図、図3(b)はその正面図、図3(c)は図3(b)中のA−A’断面図である。
図において、13aは方形パッチ1から垂直偏波を放射させるための垂直偏波給電回路であり、ここでは例えば同軸線路とする。13bは方形パッチ1から上記垂直偏波と直交する水平偏波を放射させるための水平偏波給電回路であり、ここでは例えば同軸線路とする。また、図に示すように、同軸線路13aおよび13bの内導体は、それぞれ垂直偏波給電点5aおよび水平偏波給電点5bにおいて方形パッチ1と接続されており、同軸線路13aおよび13bの外導体は地導体2と接続されている。さらに、垂直偏波給電軸8aと水平偏波給電軸8bのなす角度9は90度よりも大きく、かつ垂直偏波給電軸8aおよび水平偏波給電軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではない、すなわちそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行ではないものとする。
【0023】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナでは、上記実施の形態1と同じく、垂直偏波給電軸8aと水平偏波給電軸8bのなす角度9は90度よりも大きく、かつ垂直偏波給電軸8aおよび水平偏波給電軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではないので、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0024】
実施の形態3.
図4および図5は、この発明の実施の形態3による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図4(a)はその正面透視図、図4(b)は図4(a)中のA−A’断面図、図5はその地導体透視図である。
図において、14aは地導体2の背面に設けられ、方形パッチ1から垂直偏波を放射させるための垂直偏波給電回路であり、ここでは例えばマイクロストリップ線路とする。14bは地導体2の背面に設けられ、方形パッチ1から垂直偏波と直交する水平偏波を放射させるための水平偏波給電回路であり、ここでは例えばマイクロストリップ線路とする。
【0025】
15aは方形パッチ1と垂直偏波給電回路14aを垂直偏波給電点5aにおいて電磁結合させるために地導体2に設けられた垂直偏波給電用スロットであり、15bは方形パッチ1と上記水平偏波給電回路14bを水平偏波給電点5bにおいて電磁結合させるために地導体2に設けられた水平偏波給電用スロット、16はマイクロストリップ線路14aおよび14bを形成するための誘電体基板である。また、図に示すように、垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を結ぶ軸17aと水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を結ぶ軸17bとのなす角度18は90度よりも小さく、かつ軸17aおよび軸17bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと垂直ではない、すなわち所望の垂直偏波および所望の水平偏波と垂直ではないものとする。
【0026】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナにおいて、垂直偏波給電点5aおよび水平偏波給電点5bの摂動方向と上記方形パッチ1の相対的な位置関係は、上記実施の形態1あるいは2と同じである。したがって、本実施の形態においても図2記載の原理により交差偏波の発生を抑制することができる。すなわち、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0027】
実施の形態4.
図6および図7は、この発明の実施の形態4による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図6(a)はその正面透視図、図6(b)は図6(a)中のA−A'断面図、図7はその地導体透視図である。
図において、19は方形パッチ1と垂直偏波給電回路14aを垂直偏波給電点5aにおいて電磁結合させ、かつ方形パッチ1と水平偏波給電回路14bを水平偏波給電点5bにおいて電磁結合させるために地導体2に設けられた十文字状のクロススロットである。また、図に示すように、垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を結ぶ軸17aと水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を結ぶ軸17bとのなす角度18は90度よりも小さく、かつ軸17aおよび軸17bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと垂直ではないものとする。
【0028】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナでは、上記実施の形態3と同じく、垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を結ぶ軸16aと水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を結ぶ軸16bとのなす角度は90度よりも小さく、かつ軸16aおよび軸16bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと垂直ではないので、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0029】
実施の形態5.
図8は、この発明の実施の形態5による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図8(a)はその斜視図、図8(b)はその正面透視、図8(c)は図8(b)中のA−A’断面図である。
図において、20は方形パッチ1上方に設けられた無給電パッチ、21は無給電パッチ20を形成するための誘電体基板、22は無給電パッチ中心、23aは垂直偏波給電点5aと無給電パッチ中心22を結ぶ軸、23bは水平偏波給電点5bと無給電パッチ中心22を結ぶ軸である。また、図に示すように、垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を結ぶ軸8aと水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を結ぶ軸8bのなす角度は90度であり、かつ軸8aおよび軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行である、つまりそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行であるものとする。なおかつ垂直偏波給電点5aと無給電パッチ中心22を結ぶ軸23aと水平偏波給電点5bと無給電パッチ中心23bを結ぶ軸23bのなす角度24は90度よりも大きく、かつ軸23aおよび軸23bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではない、つまりそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行ではないものとする。
【0030】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナにおいて、垂直偏波給電点5aおよび水平偏波給電点5bと無給電パッチ20の摂動方向との相対的な位置関係は、実施の形態1あるいは2と同じである。したがって、本実施の形態においても、図2記載の原理により交差偏波の発生を抑制することができる。すなわち、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0031】
実施の形態6.
図9は、この発明の実施の形態6による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図9(a)はその斜視図、図9(b)はその正面透視図である。
本実施の形態では、垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を結ぶ軸8aと水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を結ぶ軸8bのなす角度は90度よりも大きく、かつ軸8aおよび軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではない、つまりそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行ではないものとする。なおかつ垂直偏波給電点5aと無給電パッチ中心22を結ぶ軸23aと水平偏波給電点5bと無給電パッチ中心23bを結ぶ軸23bのなす角度24は90度よりも大きく、かつ軸23aおよび軸23bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではない、つまりそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行ではないものとする。
【0032】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナにおいて、垂直偏波給電点5aおよび水平偏波給電点5bと無給電パッチ20の摂動方向との相対的な位置関係は、上記実施の形態1と同じである。したがって、本実施の形態においても、図2記載の原理により交差偏波の発生を抑制することができる。すなわち、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0033】
また、無給電パッチ20を上記実施の形態2から4のいずれかに記載の給電パッチ1上方に設けた場合においても垂直偏波給電点5aおよび水平偏波給電点5bと無給電パッチ20の摂動方向との相対的な位置関係は、上記実施の形態1と同じである。したがって、本実施の形態においても、図2記載の原理により交差偏波の発生を抑制することができる。すなわち、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0034】
実施の形態7.
図10は、この発明の実施の形態7による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図10(a)はその斜視図、図10(b)はその正面透視、図10(c)は図10(b)中のA−A’断面図である。
図において、25は方形パッチ1と地導体2を短絡する短絡点、26aは垂直偏波給電点5aと短絡点25を結ぶ軸、26bは水平偏波給電点5bと短絡点25を結ぶ軸、27は方形パッチ1と地導体2を短絡し金属導体からなる短絡導体である。また、図に示すように、垂直偏波給電点5aと方形パッチ中心6を結ぶ軸8aと水平偏波給電点5bと方形パッチ中心6を結ぶ軸8bのなす角度は90度であり、かつ軸8aおよび軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行である、つまりそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行であるものとする。なおかつ垂直偏波給電点5aと短絡点25を結ぶ軸26aと水平偏波給電点5bと短絡点25を結ぶ軸26bのなす角度28は90度よりも小さく、かつ軸26aおよび軸26bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではない、つまりそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行ではないものとする。
【0035】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナにおいて、図に示す位置に短絡点を設けると、そこでの電界を強制的に零とする電界があらたに生じる。短絡点が方形パッチ中心6を挟んで、垂直偏波給電点5aおよび水平偏波給電点5bと反対側に有るため、この新たに生じた電界は、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる電界と逆向きとなる。したがって、垂直偏波給電点5aと水平偏波給電点5bとの間の相互結合により生じる交差偏波を抑制する効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0036】
実施の形態8.
図11は、この発明の実施の形態8による直交偏波共用マイクロストリップアンテナの構成を説明するための図であって、図11(a)はその正面図、図11(b)は図11(a)中のA−A’断面図である。
図において、29は円偏波発生回路であり、30aおよび30bはそれぞれ円偏波発生回路29の入力端子、31a、31bはそれぞれ円偏波発生回路29の出力端子である。円偏波発生回路の特性としては、入力端子30aに電波を入力すると、出力端子31aおよび31bから等振幅かつ位相差が+90°の電波が出力され、入力端子30bに電波を入力すると、出力端子31aおよび31bから等振幅かつ位相差が−90°の電波が出力されるものとする。また、図に示すように、出力端子31aと垂直偏波給電回路13aが接続され、出力端子31bと垂直偏波給電回路13bが接続されているものとする。さらに、図に示すように、垂直偏波給電軸8aと水平偏波給電軸8bのなす角度9は90度よりも大きく、かつ垂直偏波給電軸8aおよび水平偏波給電軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではない、すなわちそれぞれ所望の垂直偏波および所望の水平偏波と平行ではないものとする。
【0037】
以上のように構成された直交偏波共用のマイクロストリップアンテナにおいては、垂直偏波給電回路13aにより給電される電波と水平偏波給電回路13bにより給電される電波は等振幅かつ位相差+90度あるいは−90度なので、方形パッチ1からは左旋円偏波あるいは右旋円偏波が放射される。さらに、垂直偏波給電軸8aと水平偏波給電軸8bのなす角度9は90度よりも大きく、かつ垂直偏波給電軸8aおよび水平偏波給電軸8bはそれぞれ垂直偏波軸7aおよび水平偏波軸7bと平行ではないので、上記左旋円偏波あるいは右旋円偏波の垂直偏波成分および水平偏波成分は交差偏波が抑制された良好な直線偏波となる。したがって、低交差偏波な左旋円偏波あるいは右旋円偏波を得る効果がある。また、交差偏波抑制のための特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明によれば、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、上記給電パッチの第1の辺から上記誘電体基板の第1の辺まで、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と平行に上記誘電体基板の一面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、上記給電パッチの第1の辺と直交する第2の辺から上記誘電体基板の第2の辺まで、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行に上記誘電体基板の一面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路とを備え、上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でないので、交差偏波発生を抑制し、また、この交差偏波発生の抑制に特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0040】
また、請求項2の発明によれば、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路とを備え、上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行でないので、交差偏波発生の抑制、アンテナの構成の簡略化に寄与できるという効果がある。
【0041】
また、請求項3の発明によれば、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第1の誘電体基板と、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と垂直に、上記給電パッチと積層方向で重なるように上記地導体に設けられた矩形状の垂直偏波給電用スロットと、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と垂直に、上記給電パッチと積層方向で重なるように上記地導体に設けられた矩形状の水平偏波給電用スロットと、上記地導体の第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記垂直偏波給電用スロットとクロスして上記垂直偏波給電用スロットから上記第2の誘電体基板の第1の辺まで、上記垂直偏波軸と平行に上記第2の誘電体基板の地導体側とは反対側の面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、上記水平偏波給電用スロットとクロスして上記水平偏波給電用スロットから上記第2の誘電体基板の第2の辺まで、上記水平偏波軸と平行に上記第2の誘電体基板の地導体側とは反対側の面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路とを備え、上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路とを電磁結合させる上記垂直偏波給電用スロットと第1のマイクロストリップ線路のクロス点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路とを電磁結合させる上記水平偏波給電用スロットと第2のマイクロストリップ線路のクロス点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも小さく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と垂直でないので、交差偏波発生を抑制し、また、この交差偏波発生の抑制に特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0042】
また、請求項4の発明によれば、上記垂直偏波給電用スロットと水平偏波給電用スロットとをそれぞれ上記給電パッチの中心方向へ中心を越える位置まで伸延させ、伸延させた垂直偏波給電用スロットと水平偏波給電用スロットを十文字に重ねあわせることによりクロススロットとしたので、交差偏波発生の抑制、アンテナの構成の簡略化に寄与できるという効果がある。
【0043】
また、請求項5の発明によれば、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第1の誘電体基板と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が第1の誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が第1の誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記給電パッチの第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記第2の誘電体基板の給電パッチ側とは反対側の面に設けられた方形の無給電パッチとを備え、上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度であり、かつ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸は、それぞれ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸と平行であり、上記垂直偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記水平偏波軸および上記垂直偏波軸と平行でないので、交差偏波発生を抑制し、また、この交差偏波発生の抑制に特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0044】
また、請求項6の発明によれば、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記給電パッチの第1の辺から上記第1の誘電体基板の第1の辺まで、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と平行に上記第1の誘電体基板の一面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、上記給電パッチの第1の辺と直交する第2の辺から上記第1の誘電体基板の第2の辺まで、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行に上記第1の誘電体基板の一面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記給電パッチの第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記第2の誘電体基板の給電パッチ側とは反対側の面に設けられた方形の無給電パッチとを備え、上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路との接続点に水平偏波給電点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でなく、上記垂直偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でないので、交差偏波発生の抑制、アンテナの構成の簡略化に寄与できるという効果がある。
【0045】
また、請求項7の発明によれば、板状の金属導体からなる正方形の給電パッチと、金属導体からなる地導体と、上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路と、上記給電パッチと上記地導体を短絡し金属導体からなる短絡導体とを備え、上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、かつ上記給電パッチと短絡導体との接続点に短絡点を設け、上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度であり、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行であり、上記垂直偏波給電点と上記短絡点を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記短絡点を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも小さく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でないので、交差偏波発生を抑制し、また、この交差偏波発生の抑制に特別な回路などを必要としないため、アンテナの構成が簡易なものになるという効果がある。
【0046】
さらに、請求項8の発明によれば、上記第1の同軸線路に接続された第1の出力端子と、上記第2の同軸線路に接続された第2の出力端子とを有し、上記第1及び第2の出力端子から上記垂直偏波給電点及び水平偏波給電点に等振幅かつ位相差が+90度あるいは−90度の信号を供給する円偏波発生回路をさらに備えたので、交差偏波発生の抑制、アンテナの構成の簡略化に寄与でき、また、低交差偏波な左旋円偏波あるいは右旋円偏波を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態1によるアンテナ装置の原理を説明するための図である。
【図3】 この発明の実施の形態2によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態3によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態3によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態4によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態4によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図8】 この発明の実施の形態5によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図9】 この発明の実施の形態6によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図10】 この発明の実施の形態7によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図11】 この発明の実施の形態8によるアンテナ装置を示す構成図である。
【図12】 従来の直交偏波共用マイクロストリップアンテナを示す構成図図である。
【図13】 従来の2点給電円偏波励振のマイクロストリップアンテナを示す構成図である。
【符号の説明】
1 方形パッチ(導体パッチ)、2 地導体、3,16 誘電体基板、4a,14a マイクロストリップ線路(垂直偏波給電回路)、4b,14b マイクロストリップ線路(水平偏波給電回路)、5a 垂直偏波給電点、5b 水平偏波給電点、6 方形パッチ中心、7a 垂直偏波軸、7b 水平偏波軸、8a 垂直偏波給電軸、8b 水平偏波給電軸、13a 垂直偏波給電用同軸線路、13b 水平偏波給電用同軸線路、15a 垂直偏波給電用スロット、15b 水平偏波給電用スロット、17a 垂直偏波給電点と方形パッチ中心を結ぶ軸、17b 水平偏波給電点と方形パッチ中心を結ぶ軸、19 クロススロット、25短絡点、26a 垂直偏波給電点と短絡点を結ぶ軸、26b 水平偏波給電点と短絡点を結ぶ軸、27 短絡導体、29 円偏波発生回路、30a,30b 入力端子、31a,31b 出力端子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device, and more particularly to an orthogonally polarized microstrip antenna that radiates two orthogonally polarized waves suitable for communication / radar and the like.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a diagram showing a conventional cross-polarization shared microstrip antenna, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-312112.
In the figure, 1 is a conductor patch made of a plate-like metal conductor, 2 is a ground conductor made of a metal conductor, 3 is a dielectric substrate, and 5a is a power supply that feeds the
[0003]
FIG. 13 is a diagram showing a conventional microstrip antenna with two-point feed circularly polarized wave excitation, which is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 1-284104.
In the figure, 32a and 32b are feeding points, and 33 is an angle formed by the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional orthogonally polarized microstrip antenna configured as shown in FIG. 12, the
[0005]
As a conventional technique, a microstrip antenna shown in FIG. 13 is used to improve deterioration of radiation characteristics due to mutual coupling between the two feeding points. This conventional microstrip antenna improves the circular polarization characteristics by shifting the offset angle between the two feed points and lowering the isolation value between the feed points. There was a problem that it was not aimed at improving cross polarization when two orthogonal linear polarizations were shared. For this reason, there is a problem that the positional relationship between the desired two directions of two linearly polarized waves and the two feeding points has not been clarified.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and by determining the feed point at a position that cancels the cross-polarization generated by the mutual coupling between the feed points of orthogonal polarization, The object is to obtain a cross-polarized microstrip antenna with suppressed generation.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The antenna device according to the invention of
[0008]
The antenna device according to the invention of claim 2 A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor, a ground conductor made of a metal conductor, and the power supply patch are provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface. An inner conductor is connected to the dielectric substrate and a predetermined location on the dielectric substrate side surface of the power supply patch through the dielectric substrate, and a predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the dielectric substrate side surface. The outer conductor is connected to the first coaxial line for radiating vertically polarized radio waves, and the inner conductor is a dielectric at a location different from the predetermined location on the dielectric substrate side surface of the feed patch. The outer conductor is connected to another location different from the predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the surface on the dielectric substrate side through the substrate, for radiating horizontally polarized radio waves A second coaxial line, and is suspended at a connection point between the feeding patch and the first coaxial line. A polarization feed point, a horizontal polarization feed point at a connection point between the feed patch and the second coaxial line, and a vertical polarization feed shaft connecting the vertical polarization feed point and the center of the feed patch; The angle formed by the horizontal polarization feed axis connecting the horizontal polarization feed point and the center of the feed patch is greater than 90 degrees, and the vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis are respectively the centers of the feed patches. Is not parallel to the vertical polarization axis parallel to the vertical polarization and the horizontal polarization axis parallel to the horizontal polarization passing through the center of the feeding patch. Is.
[0009]
An antenna device according to the invention of
[0010]
The antenna device according to the invention of claim 4 The vertical polarized wave feeding slot and the horizontal polarized wave feeding slot are extended to a position exceeding the center in the central direction of the feeding patch, and the extended vertical polarized wave feeding slot and horizontal polarized wave feeding slot are cross-shaped. Cross slot by overlapping Is.
[0011]
The antenna device according to the invention of claim 5 is: A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor, a ground conductor made of a metal conductor, and the power supply patch are provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface. An inner conductor is connected to a predetermined portion of the first dielectric substrate and a surface on the dielectric substrate side of the power supply patch through the first dielectric substrate, and is opposite to the surface of the ground conductor on the dielectric substrate side. The outer conductor is connected to a predetermined location on the side surface, and the first coaxial line for emitting vertically polarized radio waves and another location different from the predetermined location on the dielectric substrate side surface of the feed patch The inner conductor is connected through the first dielectric substrate, and the outer conductor is connected to a different location from the predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the dielectric substrate side, A second coaxial line for radiating a polarized radio wave, and a center smaller than the feeding patch A square second dielectric substrate provided on a surface opposite to the first dielectric substrate side of the power supply patch, shifted from the center of the power supply patch, and smaller than the power supply patch, the center being the above A square non-feeding patch provided on a surface opposite to the feeding patch side of the second dielectric substrate, deviating from the center of the feeding patch, and connecting the feeding patch and the first coaxial line A vertical polarization feed point is provided at a point, a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second coaxial line, and a vertical polarization is connected between the vertical polarization feed point and the center of the feed patch. An angle formed by a horizontal polarization feed axis connecting the feed axis, the horizontal polarization feed point, and the center of the feed patch is 90 degrees, and a vertical polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the vertical polarization, and Water passing through the center of the feeding patch and parallel to the horizontal polarization The polarization axes are respectively parallel to the vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis, and the first axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the parasitic patch and the horizontal polarization feed point. And the second axis connecting the center of the parasitic patch is greater than 90 degrees, and the first axis and the second axis are parallel to the horizontal polarization axis and the vertical polarization axis, respectively. Not Is.
[0012]
The antenna device according to the invention of
[0013]
The antenna device according to the invention of claim 7 A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor, a ground conductor made of a metal conductor, and the power supply patch are provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface. An inner conductor is connected to the dielectric substrate and a predetermined location on the dielectric substrate side surface of the power supply patch through the dielectric substrate, and a predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the dielectric substrate side surface. The outer conductor is connected to the first coaxial line for radiating vertically polarized radio waves, and the inner conductor is a dielectric at a location different from the predetermined location on the dielectric substrate side surface of the feed patch. The outer conductor is connected to another location different from the predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the surface on the dielectric substrate side through the substrate, for radiating horizontally polarized radio waves The second coaxial line, the feed patch and the ground conductor are short-circuited and made of a metal conductor. A vertical polarization feed point at the connection point between the feed patch and the first coaxial line, and a horizontal polarization feed point at the connection point between the feed patch and the second coaxial line. In addition, a short-circuit point is provided at a connection point between the feed patch and the short-circuit conductor, and a vertical polarization feed axis that connects the vertical polarization feed point and the center of the feed patch, the horizontal polarization feed point, and the center of the feed patch. And the vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis pass through the center of the feed patch and are parallel to the vertical polarization axis and the vertical polarization axis, respectively. A first axis connecting the vertical polarization feed point and the short-circuit point, the horizontal polarization feed point, and the short-circuit point are parallel to the horizontal polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the horizontal polarization. The angle formed by the connecting second axis is smaller than 90 degrees and above The first axis and the second axis not respectively parallel to the vertical polarization axis and the horizontal polarization axis Is.
[0014]
An antenna device according to an invention of claim 8 is A first output terminal connected to the first coaxial line; and a second output terminal connected to the second coaxial line, the vertical offset from the first and second output terminals. And a circularly polarized wave generating circuit for supplying a signal having an equal amplitude and a phase difference of +90 degrees or −90 degrees to the wave feeding point and the horizontal polarization feeding point. Is.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking an orthogonal polarization shared microstrip antenna as an example of an antenna device.
1A and 1B are views for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to
In the figure,
[0017]
[0018]
In the orthogonal polarization shared microstrip antenna configured as described above, it is possible to suppress cross polarization caused by mutual coupling between the vertical
The principle will be described below with reference to FIG.
[0019]
First, when the
[0020]
Here, as shown in FIG. 2B, the vertical
[0021]
The above is the same when power is supplied from the horizontal
[0022]
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to
In the figure,
[0023]
In the orthogonally polarized microstrip antenna configured as described above, the
[0024]
4 and 5 are diagrams for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to
In the figure,
[0025]
[0026]
In the orthogonally polarized microstrip antenna configured as described above, the relative positional relationship between the perturbation direction of the vertical
[0027]
Embodiment 4 FIG.
6 and 7 are views for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 6 (a) is a front perspective view thereof, and FIG. 6 (b). Is a sectional view taken along line AA 'in FIG. 6A, and FIG. 7 is a perspective view of the ground conductor.
In the figure, 19 is for electromagnetically coupling the
[0028]
In the cross-polarized microstrip antenna configured as described above, as in the third embodiment, the axis 16a connecting the vertical
[0029]
Embodiment 5. FIG.
FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to Embodiment 5 of the present invention, in which FIG. 8A is a perspective view and FIG. 8B is a front see-through view. FIG.8 (c) is AA 'sectional drawing in FIG.8 (b).
In the figure, 20 is a parasitic patch provided above the
[0030]
In the cross-polarized microstrip antenna configured as described above, the relative positional relationship between the vertical
[0031]
9A and 9B are diagrams for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to
In the present embodiment, the angle formed by the
[0032]
In the cross-polarized microstrip antenna configured as described above, the relative positional relationship between the vertical
[0033]
Further, even when the
[0034]
10A and 10B are diagrams for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to
In the figure, 25 is a short-circuit point that short-circuits the
[0035]
In the cross-polarized microstrip antenna configured as described above, when a short-circuit point is provided at the position shown in the figure, an electric field forcibly setting the electric field there to zero is newly generated. Since the short-circuit point is on the opposite side of the vertical
[0036]
Embodiment 8 FIG.
11A and 11B are diagrams for explaining the configuration of a cross-polarized microstrip antenna according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 11A is a front view thereof, and FIG. It is AA 'sectional drawing in a).
In the figure, 29 is a circularly polarized wave generating circuit, 30a and 30b are input terminals of the circularly polarized
[0037]
In the cross-polarized microstrip antenna configured as described above, the radio wave fed by the vertical
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention of
[0040]
Also,
[0041]
Also,
[0042]
Also, Claim 4 According to the invention of The vertical polarized wave feeding slot and the horizontal polarized wave feeding slot are extended to a position exceeding the center in the central direction of the feeding patch, and the extended vertical polarized wave feeding slot and horizontal polarized wave feeding slot are cross-shaped. Cross slot by overlapping Therefore, there is an effect that it is possible to contribute to suppression of the generation of cross polarization and simplification of the antenna configuration.
[0043]
Also, Claim 5 According to the invention of A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor, a ground conductor made of a metal conductor, and the power supply patch are provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface. An inner conductor is connected to a predetermined portion of the first dielectric substrate and a surface on the dielectric substrate side of the power supply patch through the first dielectric substrate, and is opposite to the surface of the ground conductor on the dielectric substrate side. The outer conductor is connected to a predetermined location on the side surface, and the first coaxial line for emitting vertically polarized radio waves and another location different from the predetermined location on the dielectric substrate side surface of the feed patch The inner conductor is connected through the first dielectric substrate, and the outer conductor is connected to a different location from the predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the dielectric substrate side, A second coaxial line for radiating a polarized radio wave, and a center smaller than the feeding patch A square second dielectric substrate provided on a surface opposite to the first dielectric substrate side of the power supply patch, shifted from the center of the power supply patch, and smaller than the power supply patch, the center being the above A square non-feeding patch provided on a surface opposite to the feeding patch side of the second dielectric substrate, deviating from the center of the feeding patch, and connecting the feeding patch and the first coaxial line A vertical polarization feed point is provided at a point, a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second coaxial line, and a vertical polarization is connected between the vertical polarization feed point and the center of the feed patch. An angle formed by a horizontal polarization feed axis connecting the feed axis, the horizontal polarization feed point, and the center of the feed patch is 90 degrees, and a vertical polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the vertical polarization, and Water passing through the center of the feeding patch and parallel to the horizontal polarization The polarization axes are respectively parallel to the vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis, and the first axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the parasitic patch and the horizontal polarization feed point. And the second axis connecting the center of the parasitic patch is greater than 90 degrees, and the first axis and the second axis are parallel to the horizontal polarization axis and the vertical polarization axis, respectively. Not Therefore, the generation of the cross polarization is suppressed, and a special circuit or the like is not required for suppressing the generation of the cross polarization, so that the antenna configuration can be simplified.
[0044]
Also,
[0045]
Also,
[0046]
further, Claim 8 According to the invention of A first output terminal connected to the first coaxial line; and a second output terminal connected to the second coaxial line, the vertical offset from the first and second output terminals. And a circularly polarized wave generating circuit for supplying a signal having an equal amplitude and a phase difference of +90 degrees or −90 degrees to the wave feeding point and the horizontal polarization feeding point. Therefore, it is possible to contribute to the suppression of the generation of cross-polarized waves, the simplification of the antenna configuration, and to obtain a left-handed circularly polarized wave or a right-handed circularly polarized wave having a low cross polarization.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an antenna device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of an antenna device according to
FIG. 3 is a block diagram showing an antenna apparatus according to
FIG. 4 is a block diagram showing an antenna apparatus according to
FIG. 5 is a block diagram showing an antenna apparatus according to
FIG. 6 is a block diagram showing an antenna apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing an antenna apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing an antenna apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing an antenna apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing an antenna apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a block diagram showing an antenna apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram showing a conventional orthogonally polarized wave shared microstrip antenna.
FIG. 13 is a block diagram showing a conventional two-point feed circularly polarized microstrip antenna.
[Explanation of symbols]
1 square patch (conductor patch), 2 ground conductors, 3, 16 dielectric substrate, 4a, 14a microstrip line (vertically polarized feed circuit), 4b, 14b microstrip line (horizontal polarization feed circuit), 5a vertical offset Wave feed point, 5b Horizontal polarization feed point, 6 Rectangular patch center, 7a Vertical polarization axis, 7b Horizontal polarization axis, 8a Vertical polarization feed axis, 8b Horizontal polarization feed axis, 13a Coaxial line for
Claims (8)
金属導体からなる地導体と、
上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、
上記給電パッチの第1の辺から上記誘電体基板の第1の辺まで、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と平行に上記誘電体基板の一面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、
上記給電パッチの第1の辺と直交する第2の辺から上記誘電体基板の第2の辺まで、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行に上記誘電体基板の一面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路とを備え、
上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路との接続点に水平偏波給電点を設け、
上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でない
ことを特徴とするアンテナ装置。A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor,
A ground conductor made of a metal conductor;
A rectangular dielectric substrate in which the power supply patch is provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface ;
From the first side of the power supply patch to the first side of the dielectric substrate, provided on one surface of the dielectric substrate in parallel with the vertical polarization axis parallel to the vertical polarization passing through the center of the power supply patch, a first microstrip line for emitting radio waves vertical polarization,
From the second side orthogonal to the first side of the power supply patch to the second side of the dielectric substrate, the dielectric passes through the center of the power supply patch and is parallel to the horizontal polarization axis parallel to the horizontal polarization. provided on one surface of the substrate, and a second microstrip line for emitting a radio wave of the horizontal polarization,
A vertical polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the first microstrip line, and a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second microstrip line,
The angle of the horizontal polarization feed axis connecting the vertically polarized feed shaft and the horizontally polarized feed point and the center of the fed patch connecting the centers of the vertically polarized feed point and the feeding patch is greater than 90 degrees, and antenna apparatus characterized by the vertically polarized feed axis and the horizontal polarization feed axis are not respectively parallel to the vertical polarization axis and the horizontal polarization axis.
金属導体からなる地導体と、
上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、
上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、
上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路とを備え、
上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、
上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行でない
ことを特徴とするアンテナ装置。 A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor,
A ground conductor made of a metal conductor;
A rectangular dielectric substrate in which the power supply patch is provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface;
An inner conductor is connected to a predetermined portion of the surface of the power supply patch on the dielectric substrate side through the dielectric substrate, and an outer conductor is connected to a predetermined portion of the surface of the ground conductor opposite to the surface of the dielectric substrate. A first coaxial line for emitting vertically polarized radio waves;
The inner conductor penetrates through the dielectric substrate at a location different from the predetermined location on the surface of the power supply patch on the dielectric substrate side, and the surface of the ground conductor opposite to the surface on the dielectric substrate side is connected. The outer conductor is connected to another location different from the predetermined location, and includes a second coaxial line for radiating horizontally polarized radio waves,
A vertical polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the first coaxial line, and a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second coaxial line,
An angle formed by a vertical polarization feed axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the feed patch and a horizontal polarization feed axis connecting the horizontal polarization feed point and the center of the feed patch is greater than 90 degrees, and The vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis are respectively a vertical polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the vertical polarization, and a horizontal polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the horizontal polarization. features and to luer antenna device that is not parallel with.
金属導体からなる地導体と、
上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第1の誘電体基板と、
上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と垂直に、上記給電パッチと積層方向で重なるように上記地導体に設けられた矩形状の垂直偏波給電用スロットと、
上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と垂直に、上記給電パッチと積層方向で重なるように上記地導体に設けられた矩形状の水平偏波給電用スロットと、
上記地導体の第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、
上記垂直偏波給電用スロットとクロスして上記垂直偏波給電用スロットから上記第2の誘電体基板の第1の辺まで、上記垂直偏波軸と平行に上記第2の誘電体基板の地導体側と は反対側の面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、
上記水平偏波給電用スロットとクロスして上記水平偏波給電用スロットから上記第2の誘電体基板の第2の辺まで、上記水平偏波軸と平行に上記第2の誘電体基板の地導体側とは反対側の面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路とを備え、
上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路とを電磁結合させる上記垂直偏波給電用スロットと第1のマイクロストリップ線路のクロス点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路とを電磁結合させる上記水平偏波給電用スロットと第2のマイクロストリップ線路のクロス点に水平偏波給電点を設け、
上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも小さく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と垂直でない
ことを特徴とするアンテナ装置。 A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor,
A ground conductor made of a metal conductor;
A rectangular first dielectric substrate in which the power supply patch is provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface;
A rectangular vertical polarization feed slot provided in the ground conductor so as to overlap the feed patch in the stacking direction perpendicular to the vertical polarization axis parallel to the vertical polarization passing through the center of the feed patch;
A rectangular horizontal polarization feed slot provided in the ground conductor so as to overlap the feed patch in the stacking direction perpendicular to the horizontal polarization axis parallel to the horizontal polarization passing through the center of the feed patch;
A rectangular second dielectric substrate provided on the surface of the ground conductor opposite to the first dielectric substrate;
Crossing the vertical polarization feed slot from the vertical polarization feed slot to the first side of the second dielectric substrate, the ground plane of the second dielectric substrate is parallel to the vertical polarization axis. A first microstrip line provided on a surface opposite to the conductor side for radiating vertically polarized radio waves;
Crossing the horizontal polarization feed slot and extending from the horizontal polarization feed slot to the second side of the second dielectric substrate in parallel with the horizontal polarization axis. A second microstrip line provided on the surface opposite to the conductor side for radiating horizontally polarized radio waves;
A vertical polarization feed point is provided at a cross point between the vertical polarization feed slot for electromagnetically coupling the feed patch and the first microstrip line and the first microstrip line, and the feed patch and the second microstrip line are provided. A horizontal polarization feed point is provided at the cross point of the horizontal polarization feed slot for electromagnetically coupling the strip line to the second microstrip line,
An angle formed by a vertical polarization feed axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the feed patch and a horizontal polarization feed axis connecting the horizontal polarization feed point and the center of the feed patch is smaller than 90 degrees, and the vertically polarized feed axis and wherein the to luer antenna device that respectively the horizontal polarization feed axis is not perpendicular to the vertical polarization axis and the horizontal polarization axis.
ことを特徴とする請求項3記載のアンテナ装置。 The vertical polarized wave feeding slot and the horizontal polarized wave feeding slot are extended to a position exceeding the center in the central direction of the feeding patch, and the extended vertical polarized wave feeding slot and horizontal polarized wave feeding slot are cross-shaped. 4. The antenna device according to claim 3, wherein the antenna device is formed into a cross slot by overlapping with each other .
金属導体からなる地導体と、
上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第1の誘電体基板と、
上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が第1の誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、
上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が第1の誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路と、
上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記給電パッチの第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、
上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記第2の誘電体基板の給電パッチ側とは反対側の面に設けられた方形の無給電パッチとを備え、
上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、
上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度であり、かつ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸は、それぞれ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸と平行であり、
上記垂直偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記水平偏波軸および上記垂直偏波軸と平行でない
ことを特徴とするアンテナ装置。 A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor,
A ground conductor made of a metal conductor;
A rectangular first dielectric substrate in which the power supply patch is provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface;
An inner conductor is connected to a predetermined location on the surface of the power supply patch on the dielectric substrate side through the first dielectric substrate, and is connected to a predetermined location on the surface of the ground conductor opposite to the surface on the dielectric substrate side. A first coaxial line to which a conductor is connected and radiates a vertically polarized radio wave;
The inner conductor penetrates through the first dielectric substrate at a location different from the predetermined location on the surface of the power supply patch on the dielectric substrate side, and is opposite to the surface of the ground conductor on the dielectric substrate side. A second coaxial line for radiating horizontally polarized radio waves, wherein the outer conductor is connected to another location different from the predetermined location on the surface of
A square second dielectric substrate that is smaller than the power supply patch and whose center is shifted from the center of the power supply patch and is provided on a surface opposite to the first dielectric substrate side of the power supply patch;
A square non-feeding patch provided on a surface opposite to the feeding patch side of the second dielectric substrate, the center being smaller than the feeding patch, the center being shifted from the center of the feeding patch,
A vertical polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the first coaxial line, and a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second coaxial line,
The angle formed by the vertical polarization feed axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the feed patch and the horizontal polarization feed axis connecting the horizontal polarization feed point and the center of the feed patch is 90 degrees, and A vertical polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the vertical polarization and a horizontal polarization axis passing through the center of the feed patch and parallel to the horizontal polarization are the vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis, respectively. Parallel to
An angle formed by a first axis connecting the vertical polarization feeding point and the center of the parasitic patch and a second axis connecting the horizontal polarization feeding point and the center of the parasitic patch is larger than 90 degrees, and the first axis and wherein the to luer antenna device in that the second axis are not respectively parallel to the horizontal polarization axis and the vertical polarization axis.
金属導体からなる地導体と、
上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、
上記給電パッチの第1の辺から上記第1の誘電体基板の第1の辺まで、上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸と平行に上記第1の誘電体基板の一面に設けられ、垂直偏波の電波を放射するための第1のマイクロストリップ線路と、
上記給電パッチの第1の辺と直交する第2の辺から上記第1の誘電体基板の第2の辺まで、上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行に上記第1の誘電体基板の一面に設けられ、水平偏波の電波を放射するための第2のマイクロストリップ線路と、
上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記給電パッチの第1の誘電体基板側とは反対側の面に設けられた方形の第2の誘電体基板と、
上記給電パッチよりも小さく、中心が上記給電パッチの中心からずれて、上記第2の誘電体基板の給電パッチ側とは反対側の面に設けられた方形の無給電パッチとを備え、
上記給電パッチと第1のマイクロストリップ線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2のマイクロストリップ線路との接続点に水平偏波給電点を設け、
上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でなく、
上記垂直偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記無給電パッチの中心を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも大きく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でない
ことを特徴とするアンテナ装置。A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor,
A ground conductor made of a metal conductor;
A square second dielectric substrate provided with the power supply patch on one side and the ground conductor provided on the entire other side opposite to the one side ;
From the first side of the power supply patch to the first side of the first dielectric substrate, the first dielectric substrate passes through the center of the power supply patch and is parallel to the vertical polarization axis parallel to the vertical polarization. A first microstrip line for radiating vertically polarized radio waves,
From the second side orthogonal to the first side of the power supply patch to the second side of the first dielectric substrate, passing through the center of the power supply patch and parallel to the horizontal polarization axis parallel to the horizontal polarization A second microstrip line provided on one surface of the first dielectric substrate for radiating horizontally polarized radio waves;
A square second dielectric substrate that is smaller than the power supply patch and whose center is shifted from the center of the power supply patch and is provided on a surface opposite to the first dielectric substrate side of the power supply patch;
A square non-feeding patch provided on a surface opposite to the feeding patch side of the second dielectric substrate, the center being smaller than the feeding patch, the center being shifted from the center of the feeding patch,
A vertical polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the first microstrip line, and a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second microstrip line,
An angle formed by a vertical polarization feed axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the feed patch and a horizontal polarization feed axis connecting the horizontal polarization feed point and the center of the feed patch is greater than 90 degrees, and The vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis are not parallel to the vertical polarization axis and the horizontal polarization axis, respectively.
An angle formed by a first axis connecting the vertical polarization feeding point and the center of the parasitic patch and a second axis connecting the horizontal polarization feeding point and the center of the parasitic patch is larger than 90 degrees, and The antenna device, wherein the first axis and the second axis are not parallel to the vertical polarization axis and the horizontal polarization axis, respectively .
金属導体からなる地導体と、
上記給電パッチが一面に設けられ、上記地導体が一面とは反対側の他面の全面に設けられた方形の誘電体基板と、
上記給電パッチの誘電体基板側の面の所定箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の所定箇所に外導体が接続され、垂直偏波の電波を放射するための第1の同軸線路と、
上記給電パッチの誘電体基板側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に内導体が誘電体基板を貫通して接続され、上記地導体の誘電体基板側の面と反対側の面の上記所定箇所とは異なる別の箇所に外導体が接続され、水平偏波の電波を放射するための第2の同軸線路と、
上記給電パッチと上記地導体を短絡し金属導体からなる短絡導体とを備え、
上記給電パッチと第1の同軸線路との接続点に垂直偏波給電点を設けるとともに、上記給電パッチと第2の同軸線路との接続点に水平偏波給電点を設け、かつ上記給電パッチと短絡導体との接続点に短絡点を設け、
上記垂直偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ垂直偏波給電軸と上記水平偏波給電点と上記給電パッチの中心を結ぶ水平偏波給電軸のなす角度が90度であり、かつ上記垂直偏波給電軸および上記水平偏波給電軸はそれぞれ上記給電パッチの中心を通り垂直偏波と平行な垂直偏波軸および上記給電パッチの中心を通り水平偏波と平行な水平偏波軸と平行であり、
上記垂直偏波給電点と上記短絡点を結ぶ第1の軸と上記水平偏波給電点と上記短絡点を結ぶ第2の軸のなす角度が90度よりも小さく、かつ上記第1の軸および上記第2の軸はそれぞれ上記垂直偏波軸および上記水平偏波軸と平行でない
ことを特徴とするアンテナ装置。 A square power supply patch made of a plate-shaped metal conductor,
A ground conductor made of a metal conductor;
A rectangular dielectric substrate in which the power supply patch is provided on one surface, and the ground conductor is provided on the entire other surface opposite to the one surface;
An inner conductor is connected to a predetermined portion of the surface of the power supply patch on the dielectric substrate side through the dielectric substrate, and an outer conductor is connected to a predetermined portion of the surface of the ground conductor opposite to the surface of the dielectric substrate. A first coaxial line for emitting vertically polarized radio waves;
The inner conductor penetrates through the dielectric substrate at a location different from the predetermined location on the surface of the power supply patch on the dielectric substrate side, and the surface of the ground conductor opposite to the surface on the dielectric substrate side is connected. A second coaxial line for radiating horizontally polarized radio waves, wherein an outer conductor is connected to a different location from the predetermined location;
A short-circuit conductor made of a metal conductor by short-circuiting the power feeding patch and the ground conductor,
A vertical polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the first coaxial line, a horizontal polarization feed point is provided at a connection point between the feed patch and the second coaxial line, and the feed patch Provide a short-circuit point at the connection point with the short-circuit conductor,
The angle formed by the vertical polarization feed axis connecting the vertical polarization feed point and the center of the feed patch and the horizontal polarization feed axis connecting the horizontal polarization feed point and the center of the feed patch is 90 degrees, and The vertical polarization feed axis and the horizontal polarization feed axis pass through the center of the feed patch and are parallel to the vertical polarization axis and the center of the feed patch and the horizontal polarization axis parallel to the horizontal polarization, respectively. Parallel,
An angle formed by a first axis connecting the vertical polarization feed point and the short-circuit point and a second axis connecting the horizontal polarization feed point and the short-circuit point is smaller than 90 degrees, and the first axis and features and to luer antenna device in that the second axis are not respectively parallel to the vertical polarization axis and the horizontal polarization axis.
ことを特徴とする請求項2記載のアンテナ装置。 A first output terminal connected to the first coaxial line; and a second output terminal connected to the second coaxial line, the vertical offset from the first and second output terminals. 3. The antenna device according to claim 2 , further comprising a circularly polarized wave generating circuit for supplying a signal having an equal amplitude and a phase difference of +90 degrees or -90 degrees to the wave feeding point and the horizontal polarization feeding point .
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