JPH01268201A

JPH01268201A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JPH01268201A
Application number: JP9541988A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Sawada; 沢田　寿; Kazuaki Kawabata; 一彰川端
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-04-20
Filing date: 1988-04-20
Publication date: 1989-10-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔姑明の目的〕（産業上の利用分野）この発明は、給電回路にトリプレート線ｖ４を用ここ数
年、給電回路にトリゾ１／−）線路を用いた平面アンテ
ナは活発に検討されてきた。その例としては ■羽石、松井、羽音；”トリプレート梨平面アンテナ” 電子情報通信学会　ＡＰ＠８７−６０ ■特開昭６２−２４５８０６号等がある。

■のトリゾＶ−）型平面アンテナの１素子を第３図に示
す。このアンテナは給′醒回路が遮蔽構造のトリプレー
）Ｗ線路により構成さｎているため、■）給電回路θ）
らの不安な放射がなく、指向性に乱れを生じさせない。

２）開放型のマイクロストリップ線路と比較して、給電
損失の一つである放射損がない。

３）給電回路の配線設計が各易、等の利点をＭしている。しかし、 ■）トリプレート型線路に用いているテフロンファイバ
基板などの誘電体基板がまだ高価であること、２）アレー比した際、給電線路が長くなり給電損失が多
くなり、利得が省化し効率が下がる。

等の種々の欠点も育している。

■の特開昭６２−２４５８０６号に記載されているもの
を第４図昏こ示す。このアンテナには、給電回路基板５
の両面に凸部８．９を設け、その上ｔζ放射回路基板３
を、かつその下に接地導体基板７を設けることにより空
気ｊ−を形成するトリプレート型線路による遮蔽構造の
給電回路を用いている。

こｎｉこより、上記利点の１）、２）ｆこ加え、ｌ）線
路内がほとんど空気な為、誘電体損失も＠滅することが
でき、アレー比しても■などに比べ効率を上げることが
できる。

２）薄く、さほど高尚及特性の良くない誘電体基板を用
いて％、基板を薄くすることにより。

なんら特性昏こ悪影響を与えない為、安価にすむ、などの利点？有している。しっ）シ、このように給電回
路と放射回路を別々の基板に構成するアンテナは、上下
の基板の水平方向にあわせＧこずれが生じやすく、給電
線路とアンテナ素子間のミスマツチにより、利得、及び
効率の低下を引き起こすなどの欠点も有している。また
、給電線路の中心導体が、上下の導体と水平にならない
ために、設計した線路インピーダンスを実現することが
困難となり反射損を増大させる結果となる。

（発明が解決しようとする課題）今まで検討されてきた種々の給電回路にトリプレート線
路を用いた平面アンテナはｌ）誘電体損が大きい。

２）基板が高価である。

３）上下基板のずれにより利得、及び効率が低下する。

４）給電回路の中心導体と上下の導体との水平性が崩れ
５反射損を増大させる。

咎の欠点を有していた。本発明の目的は、安価な基板を
用い、かつ給電損失が少ない、高利得高効率な優れた特
性を持つ、給電回路にトリプレート線路を用いた平面ア
ンテナを提供することである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するためのφ段）上記間咀点を解決するためｆこ、トリプレートの外導体
、トリプレート線路の中心導体を支持する誘電体基板の
両面、及び地導体Ｇこ、中心導体と重ならないように誘
電体、又は金属で構成される凸部もしくは凹部を設け、
かつ外導体の８部もしくは凹部とトリプレート線路の中
心導体を支持□する誘電体基板の上面の凸部もしくは凹
部、及び地導体の凸部もしくは凹部とトリプレート線路
の中心導体を支持ｊる誘゛１体基板の下面の凸部％ｔ、
＜は凹部が互いに噛み合うよう奢こ設けた。

（作用）トリプレートの外導体、トリゾＶ−’）線路の中心導体
を支持する誘電体基板の両面、及び地導体ｔこ、中心導
体メ重ならないよりに誘電体、又は金属で構成される凸
部％Ｌ、＜は凹部を設け、かつそれぞれの凸部もしくは
凹部が互いに噛み会うようＧこ設けること昏こより、空
気ｌｉｉを形成するトリプレート型線路を実現し、それ
を給電回路に用いた。

これ多こより１）空気層を形成するトリプレート型線路を用いて給電
回路を構成しているため線路内がほとんど空気となり、
誘電体損失も軽減することができ、アレーｆ′ヒしても
高効率にすることができる。

２）中心導体を支持するために、薄く、かつさほど高周
波特性の良く表い誘電体基板を用いても、なんら特性に
悪影響を与えない為、安画曇とすむっ□ ３′）外導体、誘電体基板、及び地導体の誘電体凸部及
び凹部が互いに噛み合うように設けて゛　ある為、上下
の基板のあわせにずれが生じず。

給電線路とアンテナ素子間のミスマーチを防ぐことがで
き、利得、及び効率を向上させることができる。また、
中心導体を上下導体に対して水平に支持することができ
るので５反射損を軽減することができる。

（実施例）本発明の一実施例を以下ｌこホす。

まず、エレメント（こついて説明する。第１図に本箔明
（こよるエレメントの構成？示す。第１図（ａ＋はその
上面図、第１図（ｂ）は第１図ｔａ）のＡ−Ａ’間の断
面図、第１図（ｃ）は＠１図（ｂ）の分解図である。

このエレメント（マトリプレートの外導体工１、中心導
体を支持する薄い誘電体基板１２．）リブレートの地導
体１３．トリプレートの外導体１１に形成しであるスロ
ット１４．　　スロット１４を給電するためのトリプレ
ート線路の中心導体１５、トリプレートの外導体１１に
収り付けられた誘電体の凹部１６、中心導体を支持する
薄い誘電体基板１２ｆこ取り付けられた誘電体の凸部１
７．トリプレートの地導体１３）こ敗り付けられた誘電
体の凹部工８から構成されている。

第１図（０口こおいて、トリプレートの外導体１１（こ
誘′醒体の凹部■６を、中心導体を支持する薄い訪電体
基板工２に誘電体の凸部１７を、またトリプレートの地
導体工３に誘電体の凹部１８を、それぞｎ凸部と凹部が
はめこまれるよう（こ収り付けである。はめこんだ状態
がＩＩＩ図１ｂ）である。これにより、空気１を形成す
るトリプレート型線路を形成したことになる。第１図（
ａ）のよう昏こトリプレートの外導体１１）こ形成しで
あるスロワ）１４の下まで中心導体１５を配線すること
により給電回路となる。給電回路を上記のようにしたこ
とにより従来例での問題を解決することができた。

工）外導体工１と地導体１３の間は薄い誘゛成体基板工
２だけなので線路内がほとんど空気となり、誘゛成体損
失も軽減することができ、アレー比してｔ高効率Ｇこす
ることができる。

２）中心導体１５と支持する誘電体基板１２は、１）の
誘Ｎ体損失を軽減する意味もごく尊い方が良いので、さ
ほど高同彼特性の良くない誘電体基板を用いて％、なん
ら特性に悪影響を与えない為、−船釣に平面アンテナに
用いられるテフロングラス基板よりも安ｆ１１ｆｉｆこ
すむ。

つぎに誘電体の凹凸部の収り付は位置ｔこつぃて説明す
る。第１図（ａｌに示しであるようなスロット■４は、
スロワ）１４の中心点での入カイ／ピーダンスが約２０
０オーム以上と高いため第１図ｆａ）のようにオフセッ
トされ給電さｎる。つまり、横にすらすほど入力インピ
ーダンスは低くなり、トリプレート線路の特性インピー
ダンスとのマツチングもしやすくなる。−例として、ト
リプレート線路の特性インビーダンスが５０オームであ
ればスロット１４の入力インピーダンスが５０オームの
点の下の薄い誘電体基板工２上ｆこトリプレート線路の
中心導体１５を配線すれはマツチングがとれるわけであ
る。逆ｆこ言えば、スロット１４が形成されている外導
体１１と中心導体１５が配線されている薄い誘電体基板
１２に水平方向にずれが生ずればマツチングがとれなく
なることになる。

第４図ｆこ示す従来例では、スロットが形成されている
外導体；ケースス１と中心導体；給電回路基ｆ５が配線
されていて、両面に凸部と設けている薄い誘電体基板；
補強材２を箱賊ｆこした地導体；接地導体基板７（こ納
めるような方法が、とられていた。この方法では、水平
方向のずれが出やすいためミスマツチを引き起こし、利
得、及び効率の低下をまねきやすい。

一方、本発明昏こよれば、スロワ）１４が形成されてい
る外導体ＩＩの凹部１６と薄い誘電体基板１２の上向の
凸部１７が互いに噛み合い、かつ薄い誘電体基板１２の
上面の凸部１７を中心導体１５と重ならないような位置
に設けたこと壷こより、スロワ）１４が形成されている
外導体１１と薄い誘電体基板工２の水平方向のずれを無
クシ、スロットを最適な励振状態にし、利得、及び効率
が低下しないようにしている。

次にアレーについて説明する。＠２図に第１図のエレメ
ントを四素子配列した四アレーを示す。

構造は、基本的ｔＣ第１図と変わらないが、四素子に増
えた分だけ誘電体の凹凸部を増やし、薄い誘電体基板２
の支持を強固としている。

尚、本実施例では外導体工と地導体３ｆζ誘電体の凹部
を、薄い誘電体基板２の両面（こ誘電体の凸部を設けた
が、凹部と凸部が噛み会うよう番こさえすｎはその組み
合わせはどれでも良く、本特許の効果は損なわれない。

また１本芙施例では誘電体の凹凸部を用いて説明してき
たが、金属の凹凸部を用いても本特許の効果は損なわれ
ない。

また５本実施例では放射素子にスロットと用いたが、外
導体１に形成できるエレメント、薄い誘電本基板２上を
こ形成できるエレメントなど２用いても、本特許の効果
は損なわれない。

〔発明の効果〕

上記のような構成【こより、高利得、高効率な平面アン
テナを実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエレメントの構成を示す図、第２図は
第１図のエレメントを四累子配列した四素子アレーの上
面図、第３図及び第４図は従来例を説明するための図で
ある。 ■・・・トリプレートの外導体、２・・・薄い誘電体基
板、３・・・トリプレートの地導体、４・・スロット、
５・・・中心４ｔｓ、　　６・・・トリプレートの外４
木工に取り付けられた誘電体の凹部、７・・・中心導体
と支持する薄い誘４体基板２ｆこ取り付けられため電体
の凸部、８・・・トリプレートの地導体３ｉこ取り付け
らｐた誘電体の凹部。代理人　弁理士　　則　近　憲　佑同　　　　　　　　松　　山　　光　　之一第３図２二褌弓雀びも（７″ごＩ−り’Ｌ、）−ｒ−２第２図丘１更■ｑ発３鴻汀目喬氷吸 −＜′″（＞。、、Ｏ（＞、、、　、　”ｇ：、ｔ、ｆ
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Claims

【特許請求の範囲】

給電回路にトリプレート線路を用いた平面アンテナにお
いて、そのトリプレートの外導体、トリプレート線路の
中心導体を支持する誘電体基板の両面、及び地導体に、
中心導体と重ならないように誘電体又は金属で構成され
る凸部もしくは凹部を設け、かつ外導体の凸部もしくは
凹部とトリプレート線路の中心導体を支持する誘電体基
板の上面の凸部もしくは凹部、及び地導体の凸部もしく
は凹部とトリプレート線路の中心導体を支持する誘電体
基板の下面の凸部もしくは凹部が互いに噛み合うように
構成されたことを特徴とする平面アンテナ。