JP4073130B2

JP4073130B2 - クロスダイポールアンテナ

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Publication number: JP4073130B2
Application number: JP32185599A
Authority: JP
Inventors: 智之渡辺
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-11-12
Publication date: 2008-04-09
Anticipated expiration: 2019-11-12
Also published as: JP2001168637A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクロスダイポールアンテナに関し、特にアンテナ回路が印刷された2枚の誘電体基板をその中央位置で直交させる構造としても円偏波特性を維持し得るクロスダイポールアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイポールアンテナは、周知のように最も基本的な構造のアンテナであって、導体棒(線状導体)の中央部に給電点を設けここに高周波信号を供給するように構成したものである。図8は、給電回路に接続されたダイポールアンテナの構成例を示す図である。
この例に示されるダイポールアンテナは、放射導体として所定の長さを有する導体棒61の中央部に設けた給電点62に、平衡伝送モードを有する平行線路63を介してバラン(平衡/不平衡伝送モード変換器)64が接続されるとともに、当該バラン64を外部妨害電波の影響を受けにくい同軸ケーブル(不平衡線路)65を介して送受信機66に接続したものである。
【０００３】
この図に示されるダイポールアンテナ及び給電回路は、以下のように機能する。即ち、送信系として説明すれば、送信機66から出力した高周波信号は同軸ケーブル65を介してバラン64に供給されるとともに、ここで平衡伝送モードに変換された後、平行線路63を介して給電点62に供給され、その結果、導体棒61が励振されて高周波信号が空間に放射される。なお、導体棒61の全長を使用周波数(波長λ)に対してλ/2の約95%にして高周波信号により励振(共振)させたものが半波長ダイポールアンテナである。
【０００４】
また、衛星通信などに上述したダイポールアンテナを用いる場合には、偏波追尾を不要とする理由などにより円偏波特性が要求されるので、2本のダイポールアンテナを直交させた構造のクロスダイポールアンテナを用いて円偏波特性を満たしている。図9は、クロスダイポールアンテナの構成例を示す図である。
【０００５】
この例に示されるクロスダイポールアンテナは、放射導体としてそれぞれ所定の長さを有する導体棒71a、71bの中央部に設けた給電点72a、72bに、平衡伝送モードを有する平行線路73a、73bを介してバラン(平衡/不平衡伝送モード変換器)74a、74bが接続されるとともに、当該バラン74a、74bを同軸ケーブル(不平衡線路)75a、75b、75cと90°ハイブリッド回路76とを介して送受信機77に接続したものである。なお、ハイブリッド回路76において送受信機77に接続されない端子は所定のインピーダンス(抵抗)78にて終端される。
【０００６】
この図に示されるクロスダイポールアンテナ及び給電回路は、以下のように機能する。即ち、送信系として説明すれば、送信機77から出力した高周波信号は同軸ケーブル75cを介して90°ハイブリッド回路76に供給され、ここで90°位相差を有する信号に2分割されそれぞれ同軸ケーブル75a、75bを介してバラン74a、74bに導かれる。上述したようにバラン74a、74bにより不平衡伝送モードは平衡伝送モードに変換されるので、平衡モードに変換された高周波信号は平行線路73a、73bを介して給電点72a、72bに供給され、導体棒71a、71bをそれぞれ励振する。
【０００７】
この際に、片方の導体棒71aを励振する信号と他方の導体棒71bを励振する信号とは上述したように90°の位相差を有しており、しかも2つの導体棒71a、71bは空間的に90度ずれて配置されているので、各導体棒から放射された高周波信号(放射電磁界)は空間において合成され、結果として円偏波特性をもった電波が発生することになる。
【０００８】
さらに、近年では、小型軽量化および低価格化を目的として、放射導体と給電回路とを一体化してプリント基板(誘電体基板)上に構成したプリントダイポールアンテナが提案されている。詳細は、「羽石、田中、"誘電体平板アンテナ"、電子通信学会論文誌、Vol.J60-B ,No.7、pp.484-491、1977年7月号」に記述されているので、ここでは要点のみ説明する。
【０００９】
図10は、プリントダイポールアンテナの構成例を示す図である。この例に示されるプリントダイポールアンテナ80は、誘電体基板81の片面(線路導体面)82に第1のレッヘル線(Lecher wires,平行線路と同一の意味、アンテナ工学ハンドブック、電子情報通信学会編、p744、オーム社、1989年参照)用導体83とこれを介して互いに接続されたストリップ線路用導体84と第1の放射導体85とから成る第1の逆L型アンテナ回路パターン86が形成され、他方の面(アース導体面)92に第2のレッヘル線用導体93とこれを介してアース導体94に接続された第2の放射導体95とから成る第2の逆L型アンテナ回路パターン96が形成されている。
【００１０】
誘電体基板81を片面82から他面92へ透視したとき、第1および第2のレッヘル線用導体83、93は完全にオーバラップする位置に、また、第1および第2の放射導体85、95はお互いに左右対称となるようにそれぞれ配置される。この際に、第1および第2のレッヘル線用導体83、93の長さl₂はそれぞれλLg/4(λLg:レッヘル線の伝搬波長)、第1および第2の放射導体85、95の長さl₃、l₄はそれぞれ約λrg/4(λrg:放射導体の伝搬波長)に設定される。なお、ストリップ線路用導体84とアース導体94は、図示を省略した送受信機に接続される。
【００１１】
この図に示されるプリントダイポールアンテナ80は、以下のように機能する。即ち、図示を省略した送受信機から高周波信号がストリップ線路用導体84とアース導体94とから構成されるストリップ線路(不平衡伝送モード)を介してレッヘル線用導体83、93に供給されると、当該レッヘル線は周知にようにバランとして機能し信号を平衡伝送モードに変換して放射導体85、95を励振する。その結果、上述したように約λrg/4の長さを有する放射導体85、95は半波長ダイポールアンテナとして動作し、高周波信号を空間に放射する。
【００１２】
なお、このプリントダイポールアンテナを用いて円偏波特性の電波を放射する構造として、図9に対応するクロスダイポールアンテナが考えられる。図11は、プリント型クロスダイポールアンテナの構造例を示す斜視図である。この例に示すプリント型クロスダイポールアンテナは、上述したプリントダイポールアンテナ80がそれぞれ形成された第1および第2の誘電体基板81a、81bを、お互いの中央位置において交差させたものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述したように従来のプリント型ダイポールアンテナを単に直交して配置するのみでは、図11から明らかなように誘電体基板の交差部において、各誘電体基板にそれぞれ形成されたアンテナ回路パターンが相互に接触し、放射導体が所定値により励振されないのでクロスダイポールアンテナとして機能しない。
そこで、従来、各誘電体基板を離間して配置する方法も提案されている。図12は、誘電体基板を離間して配置したプリント型クロスダイポールアンテナの構成例を示す平面図である。この例に示すプリント型クロスダイポールアンテナは、第1及び第2の誘電体基板81a、81bを相互に接触しない位置で直交する向きに配置したものである。この構成により、各誘電体基板にそれぞれ形成されたアンテナ回路パターンは相互に接触しないので放射導体を所定値により励振することができ、従って、円偏波特性を生成することが可能である。しかしながら、この構成はアンテナを設置する際の占有スペースが増大するので小型化には不適当であり、しかも、それぞれプリントダイポールアンテナとして動作する各誘電体基板が離れて配置されるので放射特性の中心(位相中心)が異なっており、これが各プリントダイポールからの放射が空間合成される際の位相ずれを誘引して円偏波特性を劣化させる。
本発明は、上述した従来のプリント型クロスダイポールアンテナに関する問題を解決するためになされたもので、占有スペースが小さく小型化に適し、且つ、良好な円偏波特性の電波を生成できるクロスダイポールアンテナを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係わるクロスダイポールアンテナの請求項１記載の発明は、アンテナ回路が印刷された２枚の誘電体基板をその中央位置で直交させることにより構成されるクロスダイポールンテナであって、
第１の誘電体基板は中央位置の上端部から所定長の切れ込みを有し、
第２の誘電体基板は中央位置の下端部から所定長の切れ込みと、上部所定位置に貫通孔を有し、
前記第１および第２の誘電体基板のそれぞれの一面に中央部から所定間隔だけオフセットした位置にレッヘル線用導体と、これを介して互いに接続したストリップ線路用導体と放射導体とからなる第１の逆Ｌ型アンテナ回路パターンを形成し、
前記第１および第２の誘電体基板のそれぞれの他面には、
下部所要部の全面アースパターンと、
前記レッヘル線用導体と同形であって、当該誘電体基板を挟んで前記レッヘル線用導体が投影される位置に配置し前記全面アースパターンに連結する垂直パターンと、
前記第１の逆Ｌ型アンテナ回路パターンと同形であって、該逆Ｌ型アンテナ回路パターンとは前記誘電体基板の中心軸に対して回転対称となる位置に配して前記全面アースパターンに連結する第２の逆Ｌ型アンテナ回路パターンと、
を形成し、
前記第１と第２の誘電体基板を、前記各所定長の切れ込みにより嵌合して各誘電体基板中心軸を一致させて互いに交差させて構成し、
前記第１の誘電体基板の他面に形成した垂直パターンと、レッヘル線用導体の所要部と、を前記第２の誘電体基板の貫通孔に挿通した接続導体にて電気的に接続するとともに、
前記第２の誘電体基板の他面に形成した垂直パターンと、レッヘル線用導体の所要部と、を接続導体にて電気的に接続した電気的に接続した。
本発明に係わるクロスダイポールアンテナの請求項２記載の発明は、請求項１記載のクロスダイポールアンテナにおいて、前記第２の誘電体基板の他面に形成した垂直パターン及びレッヘル線用導体を1本のパターンに統合して幅広垂直部を有する逆Ｌ型アンテナ回路パターンとして形成することにより、当該垂直パターンとレッヘル線用導体アンテナの所要部における前記接続導体による電気的接続を不要にした。
本発明に係わるクロスダイポールアンテナの請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載のクロスダイポールアンテナにおいて、前記誘電体基板の両面にそれぞれ形成した逆Ｌ型アンテナ回路パターンにおける垂直部と水平部との交差角度を直角に形成した。
本発明に係わるクロスダイポールアンテナの請求項４記載の発明は、請求項１または請求項２記載のクロスダイポールアンテナにおいて、前記誘電体基板の両面にそれぞれ形成した逆Ｌ型アンテナ回路パターンにおける垂直部と水平部との交差角度を９０度以下の所定角度に形成した。
本発明に係わるクロスダイポールアンテナの請求項５記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のうちいずれか一項に記載のクロスダイポールアンテナにおいて、前記ダイポールアンテナを複数個形成した誘電体基板を複数枚用い、一つの誘電体基板に形成した複数のダイポールアンテナが他の複数の誘電体基板に形成したダイポールアンテナの一つとそれぞれ交差するように前記複数枚の誘電体基板をそれぞれ所定位置に配置してアレーアンテナ構成とした。
本発明に係わるクロスダイポールアンテナの請求項６記載の発明は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のうちいずれか一項に記載のクロスダイポールアンテナにおいて、前記誘電体基板を内底面に十字状の溝を設けたレドームにより覆うとともに、前記誘電体基板の上縁部を前記十字状の溝に嵌合させた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わるクロスダイポールアンテナを構成する第1および第2の誘電体基板に対する実施の形態例を示す図である。この第1および第2の誘電体基板は、後述する嵌合用切り込みの位置が異なっている。
【００１６】
この例に示すクロスダイポールアンテナを構成する各誘電体基板11a(11b)は、片面(線路導体面)12a(12b)に第1のレッヘル線(平行線路と同一の意味)用導体13a(13b)とこれを介して互いに接続したストリップ線路用導体14a(14b)と第1の放射導体15a(15b)とから成る第1の逆L型アンテナ回路パターン16a(16b)を中央より所定間隔s1だけオフセットした位置に形成し、他面(アース導体面)22a(22b)に第2のレッヘル線用導体23a(23b)とこれを介してアース導体24a(24b)に接続した第2の放射導体25a(25b)とから成る第2の逆L型アンテナ回路パターン26a(26b)を中央より所定間隔s2(=s1)だけオフセットした位置に形成する。
【００１７】
前記誘電体基板11a(11b)を片面12a(12b)から他面22a(22b)に透視したとき、前記第1および第2の逆L型アンテナ回路パターン16a(16b)、26a(26b)がオーバラップしないように間隔s1およびs2を設定するとともに、前記第1のレッヘル線用導体13a(13b)とほぼ同一形状であり、且つ、前記第1のレッヘル線用導体13a(13b)が投影される前記アース導体面22a(22b)の位置に本発明を特徴付ける第3のレッヘル線用導体としての垂直パターン28a(28b)を形成する。
【００１８】
さらに、第1の誘電体基板11aには上端部から所定長の嵌合用切れ込み17aを設け、また、第2の誘電体基板11bには上部所定位置に後述する接続導体を挿通させるための貫通孔17c及び下端部から所定長の嵌合用切れ込み17bを設ける。
【００１９】
なお、前記第1および第2の放射導体15a(15b)、25a(25b)は互いに左右対称となるようにそれぞれ配置される。この際に、第1、第2および第3のレッヘル線用導体13a(13b)、23a(23b)、28a(28b)の長さl₂はそれぞれλLg/4(λLg:レッヘル線の伝搬波長)、第1および第2の放射導体15a(15b)、25a(25b)の長さl₃、l₄はそれぞれ約λrg/4(λrg:放射導体の伝搬波長)に設定する必要があるが、本実施例においてはλLg/4=λrg/4=λg/4(λg:ストリップ線路の伝搬波長)と近似して扱い、この結果生じる各周波数特性の設計値からのずれは、図示を省略した所定寸法のスタブ(導体パターン)をストリップ線路用導体14a(14b)の所要位置に付加して微調整することによりにより補正した。
【００２０】
図2は、図1に示した本発明に係わる第1および第2の誘電体基板を用いて構成したクロスダイポールアンテナの実施の形態例を示す斜視図である。なお、第2の誘電体基板11bに形成される各導体パターンの図示は省略した。
上述した2枚の誘電体基板11a、11bを用いてクロスダイポールアンテナを構成する際には、各誘電体基板11a(11b)を各々の中央位置に設けた嵌合用切り込み17a(17b)により嵌合させることにより各誘電体基板の中心軸Axisを一致させて互いに交差させるとともに、それぞれのアース導体面22a(22b)に形成した第2および第3のレッヘル線用導体23a(23b)、28a(28b)の所要部を接続導体29により電気的に接続する。
なお、アース導体24a(24b)とその反対面に形成された図示されないストリップ線路用導体14a(14b)は、図示を省略したが90°ハイブリッド回路を介して送受信機に接続される。
【００２１】
以上のようにクロスダイポールアンテナを構成すれば、前記第1および第2のアンテナ回路パターン16a(16b)、26a(26b)をそれぞれ中央よりs1、s2だけオフセットさせているので、2枚の誘電体基板11a、11bを上記のように嵌合させてもアンテナ回路パターン16a、16b、26a、26bは相互に接触することが無い。
【００２２】
この例に示されるクロスダイポールアンテナは、以下のように機能する。即ち、
送信系として説明すれば、従来のアンテナと同様に、図示を省略した送信機と90°ハイブリッド回路とを介して高周波信号がストリップ線路用導体14a(14b)とアース導体24a(24b)とから構成されるストリップ線路(不平衡伝送モード)を介してレッヘル線に供給されると、第1と第3のレッヘル線用導体13a(13b)、28a(28b)とは誘電体基板を挟んでオーバラップする位置に配置されているので、この部分がバランとして機能する。その結果、高周波信号はここで平衡伝送モードに変換されて放射導体15a(15b)、25a(25b)を励振し、これを半波長ダイポールアンテナとして動作させ高周波信号を空間に放射させる。
なお、第1および第2のレッヘル線用導体13a(13b)、23a(23b)は上述したように誘電体基板を挟んでオーバラップする位置に配置されていないので、バランとして動作しない。
【００２３】
次に、本発明に係わるクロスダイポールアンテナの電気的特性について説明する。移動体に搭載して使用することを想定し、アンテナを反射板から上方にλ/4離して設置した状態で測定を実施した。図3は、2.5GHz帯にて試作した本発明に係わるクロスダイポールアンテナのVSWR特性を示す図である。VSWR≦2以下で定義した帯域として約15%を有し、実用上十分なインピーダンス整合特性を実現できる。
【００２４】
図4は、上記試作したアンテナの円偏波特性(軸比特性)をリニアスピン法により測定した図である。この軸比特性は、円偏波の長軸と短軸の比をデシベル表示したものであり、理想的な円偏波(真円)特性の場合は0dBとして表示される。同図より、本発明に係わるクロスダイポールアンテナは、天頂方向を基準にして±60°の広角範囲において、実用上有意な軸比6dB以内の円偏波特性を有している。
【００２５】
なお、第１のレッヘル線用導体１３ａ（１３ｂ）と第１の放射導体１５ａ（１５ｂ）との直角接続部、或いは、第２のレッヘル線用導体２３ａ（２３ｂ）と第２の放射導体２５ａ（２５ｂ）との直角接続部を、従来(図１０)のように面取りすることにより当該接続部（線路コーナ部）における集中容量の影響を低減することができるので、必要に応じて所定の面取りを施すようにしても良い。
【００２６】
以上説明したように本発明に係わるクロスダイポールアンテナは構成され、且つ、機能するので、各誘電体基板11a、11bを各々の中央部で嵌合させる小型化可能な構造を採用しつつ、良好な円偏波特性を生成することができる。
【００２７】
以上説明した本発明の実施例においては、第1および第2の誘電体基板11a、11bに形成するアンテナ回路パターン16a(16b)、26a(26b)を同一とする構成を採用したが、本発明の実施にあってはこの例に限らず、例えば、2枚の誘電体基板のうち何れか一方において、第2と第3のレッヘル線用導体を1本の線路に統合して新たに幅広の第2のレッヘル線用導体として構成してもよい。
【００２８】
図5は、本発明に係わるクロスダイポールアンテナを構成する第1および第2の誘電体基板に形成する逆L型アンテナ回路パターンと垂直パターン(第3のレッヘル線用導体)の第2の実施形態例を示す図である。この例に示す各パターンは、同図(b)に示した第2の誘電体基板に係わるアース導体面22bにおいて、図1に示した第2および第3のレッヘル線用導体23b、28bに対応する導体パターンを、新たに1本の幅広のレッヘル線用導体30として構成した点が図1に示した第1の実施形態例と異なっている。即ち、この第2の実施形態例では、第2の逆L型アンテナ回路パターン26bを前記幅広の第2のレッヘル線用導体30とこれを介してアース導体24bに接続した第2の放射導体25bとから構成するようにした。
【００２９】
以上のような2枚の誘電体基板を用いることにより、各誘電体基板を嵌合させてクロスダイポールアンテナを構成したとき、第1のレッヘル線用導体13bと幅広の第2のレッヘル線用導体30とは誘電体基板を挟んでオーバラップしているのでバランとして機能するとともに、第2の誘電体基板のアース導体面22bにおいて接続導体29が不要となるので、良好な円偏波特性(アンテナ特性)を保持しながら組立工数および構成部品を低減することができる。
【００３０】
なお、第1の実施の形態例および第2の実施の形態例において、第1のレッヘル線用導体13a(13b)と第1の放射導体15a(15b)との接続角度、及び第2のレッヘル線用導体23a(23bまたは30)と第2の放射導体25a(25b)との接続角度がそれぞれの直角以下の所定値となるように第1および第2の放射導体15a(15b)、25a(25b)を斜め下方に傾斜させた構成にすると、各放射導体から放射される主ビームの方向が前記傾斜に対応して天頂方向からシフトするので、低仰角方向の円偏波特性を改善することができる。
【００３１】
以上2枚の誘電体基板にそれぞれ1個のダイポールアンテナを形成するとともに、この基板を嵌合させてクロスダイポールアンテナを構成する例について説明したが、本発明の実施にあっては各誘電体基板それぞれに複数のダイポールアンテナを形成してクロスダイポールアレーアンテナを構成することも可能である。
【００３２】
図6は、複数の誘電体基板のそれぞれに複数のダイポールアンテナを形成してクロスダイポールアレーアンテナを構成する例を示す斜視図である。この例に示すアレーアンテナは、上述した第1の実施形態例における第1の誘電体基板11a及び第2の誘電体基板11bに対応しそれぞれ複数のダイポールアンテナ60が形成された第1のアレー誘電体基板61a、62a、63a、・・・と第2のアレー誘電体基板61b、62b、63b・・・・とを第1の実施形態例と同じく図示を省略した嵌合用切り込みにより嵌合させて各ダイポールアンテナ60が直交してクロスダイポールアンテナを構成するように配置する。また、各クロスダイポールアンテナは、図示を省略した90°ハイブリッド回路と電力合成/分配器とを介して送受信機に接続される。なお、第2のアレー誘電体基板61b、62b、63b・・・・に形成されるダイポールアンテナ60に係わる回路パターンの図示を省略した。
【００３３】
この例に示すアレーアンテナを構成するクロスダイポールアンテナ60の個々の動作は、上述した第1の実施形態例と同様であるので説明を省略するが、アレーアンテナとしては図示を省略した電力合成/分配器において各クロスダイポールアンテナ60の信号が合成されるので、例えば、鋭いビーム幅を有する指向性パターンが得られる。
このように本発明に係わるクロスダイポールアレーアンテナは、一枚の誘電体基板を用いて複数のダイポールアンテナを一括形成できるので製造工数を低減でき、従って、安価なアレーアンテナを提供することが可能となる。
【００３４】
次に、本発明に係わるクロスダイポールアンテナをレドームに収納する場合のレドーム構造について説明する。図7は、図1および図2に示した第1の実施形態例のクロスダイポールアンテナを収納するレドームの構造例を示す図であり、(a)は断面図、(b)は平面図である。この図に示すレドーム100は、ベース板101上に立設したクロスダイポールアンテナを構成する第1及び第2の誘電体基板11a、11bの上縁部を収納するための十字状嵌合溝102を内底面に配置している。
本発明は、この十字状嵌合溝102とベース板101に設けた十字状の孔103とにより第1及び第2の誘電体基板11a、11bを保持するので、従来の十字状嵌合溝102の無いベース板の孔103のみにより保持する構造に比べて、第1及び第2の誘電体基板11a、11bの両縁部が上下から支持され、その結果、振動等に対して機械的強度を向上させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は以上説明したように各誘電体基板上に形成する逆L型アンテナ回路パターンを中央よりオフセットして相互に離間配置するとともに、各誘電体基板のアース導体面に第3のレッヘル線用導体としての垂直パターンを追加した構成としたので、各誘電体基板を各々の中央部で嵌合する構造が可能となり、従って、占有スペースが小さく、且つ、円偏波特性の良好なクロスダイポールアンテナを実現する上で著効を奏す。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるクロスダイポールアンテナを構成する第1および第2の誘電体基板に対する実施の形態例を示す図
【図２】本発明に係わるクロスダイポールアンテナの実施の形態例を示す斜視図
【図３】 2.5GHz帯にて試作した本発明に係わるクロスダイポールアンテナのVSWR特性
【図４】 2.5GHz帯にて試作した本発明に係わるクロスダイポールアンテナの円偏波特性(軸比特性)
【図５】本発明に係わるクロスダイポールアンテナを構成する第1および第2の誘電体基板に対する第2の実施の形態例を示す図
【図６】本発明に係わるクロスダイポールアレーアンテナの構成例を示す斜視図
【図７】本発明に係わるクロスダイポールアンテナを収納するレドームの構造を示す図
【図８】従来の線状ダイポールアンテナの構成例を示す図
【図９】従来の線状クロスダイポールアンテナの構成例を示す図
【図１０】従来のプリント型ダイポールアンテナの構成例を示す図
【図１１】従来のプリント型クロスダイポールアンテナの構成例を示す斜視図
【図１２】従来のプリント型ダイポールアンテナの他の構成例を示す平面図
【符号の説明】
11a、11b・・第1および第2の誘電体基板
12a、12b・・線路導体面
13a、13b・・第1のレッヘル線用導体
14a、14b・・ストリップ線路用導体
15a、15b・・第1の放射導体
16a、16b・・第1のアンテナ回路パターン
17a、17b・・嵌合用切り込み
22a、22b・・アース導体面
23a、23b・・第2のレッヘル線用導体
24a、24b・・ストリップ線路用アース導体
25a、25b・・第2の放射導体
26a、26b・・第2のアンテナ回路パターン
28a、28b・・第3のレッヘル線用導体
29・・接続導体
30・・幅広の第2のレッヘル線用導体

Claims

アンテナ回路が印刷された２枚の誘電体基板をその中央位置で直交させることにより構成されるクロスダイポールンテナであって、
第１の誘電体基板は中央位置の上端部から所定長の切れ込みを有し、
第２の誘電体基板は中央位置の下端部から所定長の切れ込みと、上部所定位置に貫通孔を有し、
前記第１および第２の誘電体基板のそれぞれの一面に中央部から所定間隔だけオフセットした位置にレッヘル線用導体と、これを介して互いに接続したストリップ線路用導体と放射導体とからなる第１の逆Ｌ型アンテナ回路パターンを形成し、
前記第１および第２の誘電体基板のそれぞれの他面には、
下部所要部の全面アースパターンと、
前記レッヘル線用導体と同形であって、当該誘電体基板を挟んで前記レッヘル線用導体が投影される位置に配置し前記全面アースパターンに連結する垂直パターンと、
前記第１の逆Ｌ型アンテナ回路パターンと同形であって、該逆Ｌ型アンテナ回路パターンとは前記誘電体基板の中心軸に対して回転対称となる位置に配して前記全面アースパターンに連結する第２の逆Ｌ型アンテナ回路パターンと、
を形成し、
前記第１と第２の誘電体基板を、前記各所定長の切れ込みにより嵌合して各誘電体基板中心軸を一致させて互いに交差させて構成し、
前記第１の誘電体基板の他面に形成した垂直パターンと、レッヘル線用導体の所要部と、を前記第２の誘電体基板の貫通孔に挿通した接続導体にて電気的に接続するとともに、
前記第２の誘電体基板の他面に形成した垂直パターンと、レッヘル線用導体の所要部と、を接続導体にて電気的に接続したことを特徴とするクロスダイポールアンテナ。
前記第２の誘電体基板の他面に形成した垂直パターン及びレッヘル線用導体を1本のパターンに統合して幅広垂直部を有する逆Ｌ型アンテナ回路パターンとして形成することにより、当該垂直パターンとレッヘル線用導体アンテナの所要部における前記接続導体による電気的接続を不要にしたことを特徴とする請求項１記載のクロスダイポールアンテナ。
前記誘電体基板の両面にそれぞれ形成した逆Ｌ型アンテナ回路パターンにおける垂直部と水平部との交差角度を直角に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のクロスダイポールアンテナ。
前記誘電体基板の両面にそれぞれ形成した逆Ｌ型アンテナ回路パターンにおける垂直部と水平部との交差角度を９０度以下の所定角度に形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のクロスダイポールアンテナ。
前記ダイポールアンテナを複数個形成した誘電体基板を複数枚用い、一つの誘電体基板に形成した複数のダイポールアンテナが他の複数の誘電体基板に形成したダイポールアンテナの一つとそれぞれ交差するように前記複数枚の誘電体基板をそれぞれ所定位置に配置してアレーアンテナ構成としたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のうちいずれか一項に記載のクロスダイポールアンテナ。
前記誘電体基板を内底面に十字状の溝を設けたレドームにより覆うとともに、前記誘電体基板の上縁部を前記十字状の溝に嵌合させたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のうちいずれか一項に記載のクロスダイポールアンテナ。