JPH02162806A - 平面アンテナ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は平面アンテナ番；関するものである。

［従来の技術］ 衛星放送の受信等に用いる平面アンテナとしては従来マ
イクロストリップラインをクランク状に折り曲げて構成
するものや、複数個のパッチ素子から構成するものなど
が提供されている。ところがこれら平面アンテナでは一
般的にその周波数帯域が狭く、かつ給電線の損失が大き
いため、高い効率のアンテナを得ることが困難であった
。

これら欠点を克服するために、地導体、給電回路、放射
回路からなるトリプレート構造を採用し、誘電率の小さ
い誘電体で支持することにより、給電線の損失を低減し
、更に周波数帯域を広げた平面アンテナが検討されてき
た。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながらこのトリプレート構造を採用した従来の平
面アンテナは誘電率の小さい空気や発泡プラスチックシ
ートを誘電体として採用しているため、長期間に亙るト
リプレート構造での厚み精度の保持が困難で、更に電磁
気界の不要な結合も発生し、その結果、アンテナ効率が
低下するという問題があった。

本発明は上述の問題点に鑑みて為されたもので、その目
的とするところは経年による構造変化が無い平面アンテ
ナを提供することを目的とし、併せて耐候性に優れ、更
に効率の良い平面アンテナを提供するにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は地導体、給電回路、放射回路からなるトリブー
レート構造の平面アンテナにおいて、放射回路の放射素
子と同等以上の大きさのスロットを放射回路の放射素子
の位置に対応するように形成した金属板を放射回路の上
に密着配置したものであり、併せて請求項２記載の発明
では放射回路の放射素子を環状スロットの内にパッチ素
子を有する形状で形成し、金属板のスロットを放射素子
の環状スロットの外周と同等以上に形成しである。

また請求項３記載の発明では金属板を鉄、ＡＩ、Ｃｕ、
ステンレススチールのような金属材料で形成してその厚
みをＯ，ｂ＋−以上としである。

更に請求項４記載の発明ではレドームを兼ねた箱体内に
アンテナ要素を収納しである。

［作用］ 本発明平面アンテナは誘電体として発泡プラスチックシ
ートを使用していても金属板と地導体とでリジッドなサ
ンドウィッチ構造を構成し、長期間の使用においても変
形が無く、従って誘電体として誘電率の小さい発泡プラ
スチックシートを使用することにより給電線損失を低減
し且つ広帯域化が可能となるのである。

更に金属板の厚みを０．１−一以上とすることによって
、スロットの共振モードを発生させることができ、放射
回路の放射素子間の不要な相互結合が防止されて、アン
テナの効率を高めることができる。

また更にレドームを兼ねた箱体内にアンテナ要素を収納
することによって耐候性が向上する。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によって説明する。

第１図は一実施例の斜視図を示しており、この実施例で
は放射回路１と、給電回路２と、地導体３とからトリプ
レート構造の平面アンテナを楕成し、給電回路２の上面
に金属板４を密着配置している。放射回路１は例えば市
販されているポリエステルフィルムに公知の方法で銅箔
（例えば３５μｍ（厚））をラミネートしたプリント基
板がらなり、−辺が夫々１５ｍ＋鋤、１３−の長方形の
環状スロット１ａの中に一辺が８１の正方形の一対の対
角方向の角を１−鋤残して切り取った第３図に示すよう
な形状のパッチ素子１ｂを形成した放射素子を２３−の
間隔で１６行、１６列配置して放射回路パターンを上記
プリント基板をエツチングすることによって形成してい
る。

給電回路２は上記プリント基板と同じ構造のプリント基
板を用いたもので、放射回路１に電磁気的なカップリン
グ結合が可能なように給電パターン２ａを上記プリント
基板をエツチングすることにより形成している。

地導体３は例えば市販のＡＩ板（２−騰厚）により構成
されたものである。

金属板４は市販のＡＩ板（０，２ｍ−厚）を用い、第４
図（第３図に比して縮小しである）に示す一辺が１８−
一の正方形のスロット４ａを放射回路１の放射素子の位
置に対応するように１６行、１６列打ち抜いて形成した
ものである。

本実施例の平面アンテナは地導体３の上面に発泡ポリエ
チェンシート５を介して給電回路２のプリント基板を積
層し、更に給電回路２の上面に別の発泡ポリエチェンシ
ート６を介して放射回路１のプリント基板を積層し、こ
の放射回路１の上面に更に金属板４を密着配置して完成
される。第２図は本実施例の断面を示す。

以上のように構成した本実施例の平面アンテナは金属板
４の無い従来のトリプレート構造の平面アンテナに比し
て約０．３ｄＢのゲインが改善できた。

尚金属板４のスロット４ａを一辺１８鋤簡の正方形のス
ロットの代わりに第５図（ａ）　［第４図に比して縮小
しである］に示す直径２０−輸の円形のスロット４ａで
も上記実施例と同等の効果が得られた。尚スロット４ａ
の形状としては第５図（ｂ）〜（ｄ）のような形状でも
勿論良い。

また放射素子としては直径が１６ＩＩＩＩの円形の環状
スロット１ａの中に直径が８輸鍮で一対のくぼみを設け
た円形のバッチ素子１ｂを形成した第６図（ａ）に示す
ような放射素子を用いても上記実施例と同等の効果が得
られた。尚放射素子としては第６図（ｂ）〜（ｄ）のよ
うな形状の放射素子でも勿論よい。

金属板４の厚さは上記実施例に特に限定されないが第７
図に示すようにアンテナ効率と、金属板４の厚さとの関
係があり、好ましくは０．１ｍｍ〜０．２ｍ輪が良い。

また上記のように構成したアンテナ要素ＡＴを、真空成
形したＡＢＳ製の菱７ａと本体７ｂとからなる箱形レド
ーム７に第８図に示すように収納すれば耐候性が向上し
、経年変化によるアンテナ特性の劣化を長い年月の間防
止できる。

レドームとしてはその電波透過部分が極薄のプラスチッ
クシートで構成するか、あるいは発泡体とプラスチック
シートで構成しても良く、後者では特にスロット４ａを
形成した金属板４の直上に発泡体が位置させ、更にその
上にプラスチックシートを位置させる。またこのとき電
波非透過部分は金属、プラスチック、ＦＲＰ等で構成す
る。

［発明の効果］ 本発明は地導体、給電回路、放射回路からなるトリプレ
ート構造の平面アンテナにおいて、放射回路の放射素子
と同等以上の大きさのスロットを放射回路の放射素子の
位置に対応するように形成した金属板を放射回路の上に
密着配置したものであるから、誘電体として発泡プラス
チックシートを使用していても金属板と地導体とでリジ
ッドなサンドウィッチ構造を構成し、長期間の使用にお
いても変形が無く、従って誘電体として誘電率の小さい
発泡・プラスチックシートを使用することにより給電線
損失を低減することができ且つ広帯域化が可能となると
いう効果があり、特に請求項３記載の発明では金属板を
鉄、Ａ１．Ｃｕ、ステンレススチールのような金属材料
で形成してその厚みを０．１ｍｓ以上としであるので、
アンテナ効率が向上し、請求項４記載の発明ではレドー
ムを兼ねた箱体内にアンテナ要素を収納しであるから、
耐候性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の位置実施例の一部省略した分解斜視図
、第２図は同上の一部省略した断面図、第３図は同上の
放射回路の放射素子の上面図、第４図は同上の金属板の
スロットの上面図、第５図（ａ）〜（ｄ）は同上の金属
板のスロットの信置の上面図、第６図（ａ）〜（ｄ）は
同上の放射素子の信置の上面図、第７図は同上の金属板
の厚さとアンテナの効率の特性説明図、第８図は本発明
の別の実施例の断面図である。 １は放射回路、１ａは環状スロット、１ｂはバッチ素子
、２は給電回路、３は地導体、４は金属板、４ａはスロ
ット、７はレドーム、ＡＴはアンテナ要素である。 代理人　弁理士　石　１）長　七

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）地導体、給電回路、放射回路からなるトリプレー
   ト構造の平面アンテナにおいて、放射回路の放射素子と
   同等以上の大きさのスロットを放射回路の放射素子の位
   置に対応するように形成した金属板を放射回路の上に密
   着配置して成ることを特徴とする平面アンテナ。
2. （２）放射回路の放射素子を環状スロットの内にパッチ
   素子を有する形状で形成し、金属板のスロットを放射素
   子の環状スロットの外周と同等以上に形成して成ること
   を特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。
3. （３）金属板を鉄、Ａｌ、Ｃｕ、ステンレススチールの
   ような金属材料で形成し、その厚みを０．１ｍｍ以上と
   して成ることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ
   。
4. （４）レドームを兼ねた箱体内にアンテナ要素を収納し
   て成ることを特徴とする請求項１記載の平面アンテナ。