JPH02235409A - シールド型マイクロストリップパッチアンテナ - Google Patents
シールド型マイクロストリップパッチアンテナInfo
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- JPH02235409A JPH02235409A JP5677289A JP5677289A JPH02235409A JP H02235409 A JPH02235409 A JP H02235409A JP 5677289 A JP5677289 A JP 5677289A JP 5677289 A JP5677289 A JP 5677289A JP H02235409 A JPH02235409 A JP H02235409A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 abstract description 3
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Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
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。
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−１用分野）
本発明は、衛星放送受信等に使用されるマイクロストリ
ップパンチアンテナに関する．（従来の技術） 現在、衛星放送等のマイクロ波受信用のアンテナは、パ
ラボラアンテナと平面アンテナとがあり、パラボラアン
テナは受信効率において平面アンテナに勝るものの、そ
の形状から風雪に弱く、また設置に広い場所が必要であ
ることから、高効率の平面アンテナが必要とされている
． この平面アンテナの給電形式としては、マイクロストリ
ップ方式、ラジアルライントリプレート方式、サスベン
ディドライン方式など様々な方式が研究され、一部実用
化されている．このような平面アンテナのうちマイクロ
ストリップ方式を用いたアンテナは、更に放射素子の形
状でいくつかのタイプに分類できるが、その中の１つに
複数のパッチ型の放射素子を用いたマイクロストリップ
パッチアンテナがある． （発明が解決しようとする課Ｂ） ところで、マイクロストリップ給電方式を用いたアンテ
ナは、薄形・軽量であって製作が容易等の特徴を存して
いる反面、給電損が大きい．この給電損は、一般に、誘
電体ｔ貝、ｗ４ｔｊ！、放射損からなり、特にマイクロ
ストリップ給電方式を用いたアンテナは、放射損が大き
く、なかでもマイクロストリップパッチアンテナは、他
のタイプのマイクロストリップアンテナに比べ給電線か
らの放射損が大きい． この理由は、従来のマイクロストリップパ，チアンテナ
について、例えば２点給電式のものによって説明すれば
、第４図に示すような構造となっており、複数のパンチ
型の放射素子５が受信電波によって励振され、その結果
生じた互いに直交する電力を長さの異なる給電線４によ
って位相を合わせ結合され、給電ｖＡ４の一部に設けら
れたインピーダンス変換部１０でインピーダンスを変換
し、分配部９で他の放射素子５によって伝送された電力
と結合され、同様のことを操り返し全部の放射素子５の
電力を結合してコンバーターに給電するものであるが、
受信した信号電力が給電線４によって伝送される途中で
、給電線４の一部に設けられた分配部９、インピーダン
ス変換部１０及びコーナ部１１からその信号電力を電波
として放射し、また、この放射された電波が放射素子５
に電磁干渉を与えるからである． 本発明は、放射損の抑制に優れた高効率のマイクロスト
リップパッチアンテナを提供するものである． （課題を解決するための手段） 本発明のマイクロストリップバノチアンテナは、第１図
（ａ）及び（ｂ）にその一実施例を示すように、シート
状の誘電体３と、その誘電体３の一方の面全面に設けら
れた地導体２と、その誘電体３の他方の面に設けられた
複数のパンチ型の放射素子５と、その放射素子５に給電
するためにその放射素子５と同一の面に設けられた給電
線４と、その放射素子５から使用波長の０．１６〜０．
４倍に相当する距離に離れた空間にシールド板６を設け
、そのシールド板の前記放射素子５に相当する位置に電
波放射のためのスロソトを設けたことを特徴とする． このときに、スロットを有するシールド板６と放射素子
５との距離は、使用する波長の０．１６倍以下または０
．４倍以上であると、給電線４からの放射を抑制できず
、また放射素子５からの放射を抑制してしまい受信効率
が低下する．このスロットを有するシールド板６と放射
素子５との好ましい距離は、使用する波長の０．３〜０
．４倍である。
ップパンチアンテナに関する．（従来の技術） 現在、衛星放送等のマイクロ波受信用のアンテナは、パ
ラボラアンテナと平面アンテナとがあり、パラボラアン
テナは受信効率において平面アンテナに勝るものの、そ
の形状から風雪に弱く、また設置に広い場所が必要であ
ることから、高効率の平面アンテナが必要とされている
． この平面アンテナの給電形式としては、マイクロストリ
ップ方式、ラジアルライントリプレート方式、サスベン
ディドライン方式など様々な方式が研究され、一部実用
化されている．このような平面アンテナのうちマイクロ
ストリップ方式を用いたアンテナは、更に放射素子の形
状でいくつかのタイプに分類できるが、その中の１つに
複数のパッチ型の放射素子を用いたマイクロストリップ
パッチアンテナがある． （発明が解決しようとする課Ｂ） ところで、マイクロストリップ給電方式を用いたアンテ
ナは、薄形・軽量であって製作が容易等の特徴を存して
いる反面、給電損が大きい．この給電損は、一般に、誘
電体ｔ貝、ｗ４ｔｊ！、放射損からなり、特にマイクロ
ストリップ給電方式を用いたアンテナは、放射損が大き
く、なかでもマイクロストリップパッチアンテナは、他
のタイプのマイクロストリップアンテナに比べ給電線か
らの放射損が大きい． この理由は、従来のマイクロストリップパ，チアンテナ
について、例えば２点給電式のものによって説明すれば
、第４図に示すような構造となっており、複数のパンチ
型の放射素子５が受信電波によって励振され、その結果
生じた互いに直交する電力を長さの異なる給電線４によ
って位相を合わせ結合され、給電ｖＡ４の一部に設けら
れたインピーダンス変換部１０でインピーダンスを変換
し、分配部９で他の放射素子５によって伝送された電力
と結合され、同様のことを操り返し全部の放射素子５の
電力を結合してコンバーターに給電するものであるが、
受信した信号電力が給電線４によって伝送される途中で
、給電線４の一部に設けられた分配部９、インピーダン
ス変換部１０及びコーナ部１１からその信号電力を電波
として放射し、また、この放射された電波が放射素子５
に電磁干渉を与えるからである． 本発明は、放射損の抑制に優れた高効率のマイクロスト
リップパッチアンテナを提供するものである． （課題を解決するための手段） 本発明のマイクロストリップバノチアンテナは、第１図
（ａ）及び（ｂ）にその一実施例を示すように、シート
状の誘電体３と、その誘電体３の一方の面全面に設けら
れた地導体２と、その誘電体３の他方の面に設けられた
複数のパンチ型の放射素子５と、その放射素子５に給電
するためにその放射素子５と同一の面に設けられた給電
線４と、その放射素子５から使用波長の０．１６〜０．
４倍に相当する距離に離れた空間にシールド板６を設け
、そのシールド板の前記放射素子５に相当する位置に電
波放射のためのスロソトを設けたことを特徴とする． このときに、スロットを有するシールド板６と放射素子
５との距離は、使用する波長の０．１６倍以下または０
．４倍以上であると、給電線４からの放射を抑制できず
、また放射素子５からの放射を抑制してしまい受信効率
が低下する．このスロットを有するシールド板６と放射
素子５との好ましい距離は、使用する波長の０．３〜０
．４倍である。
また、シールド板のスロット形状においては、第２図（
ａ）及び（ｂ）に実施例を示すように、適当な幅を有す
る使用する波長の１／２の長さのスロット２個を９０゜
で交差したＸ型のスロットを使用しても円偏波を受信で
き、パッチ型の放射素子５の一部と、その放射素子５に
接続された給電線４とをシールドする事により、給電ｖ
Ａ４からの放射を抑制する効果を高めると共に、シール
ド板７の剛性を高めることもできる． （作用） 本発明は、放射素子５とスロットを有するシールド板６
との距離を特定にすることによって、給電線４からの放
射がシールド仮６によって給電線４に戻され、また、放
射素子５がシールド板と電磁結合することなく、また放
射する開口度を低下させないという知見に基づいてなさ
れたものである． 実施例１ 第１図に示す構造とし、厚さ１ｍｍのアルミ板からなる
地導体２と、比誘電率εｒ＝１．７７で厚さ０．８ｍｍ
の誘電体３と、圧延銅箔をエッチングで所望の形状に形
成した給電線４及びパッチ型放射素子５とからなる給電
基仮１の上に、εｒζ１で厚さがｄのシート状の発泡体
８をスペーサとして重ね、その上に厚さ０．５ｍｍのア
ルミ板に放射素子５に相当する位置に受信電波の空間波
長λのほぼ１／２の幅Ｗの角形スロットを設けた角型ス
ロットシールド板６を重ねた。
ａ）及び（ｂ）に実施例を示すように、適当な幅を有す
る使用する波長の１／２の長さのスロット２個を９０゜
で交差したＸ型のスロットを使用しても円偏波を受信で
き、パッチ型の放射素子５の一部と、その放射素子５に
接続された給電線４とをシールドする事により、給電ｖ
Ａ４からの放射を抑制する効果を高めると共に、シール
ド板７の剛性を高めることもできる． （作用） 本発明は、放射素子５とスロットを有するシールド板６
との距離を特定にすることによって、給電線４からの放
射がシールド仮６によって給電線４に戻され、また、放
射素子５がシールド板と電磁結合することなく、また放
射する開口度を低下させないという知見に基づいてなさ
れたものである． 実施例１ 第１図に示す構造とし、厚さ１ｍｍのアルミ板からなる
地導体２と、比誘電率εｒ＝１．７７で厚さ０．８ｍｍ
の誘電体３と、圧延銅箔をエッチングで所望の形状に形
成した給電線４及びパッチ型放射素子５とからなる給電
基仮１の上に、εｒζ１で厚さがｄのシート状の発泡体
８をスペーサとして重ね、その上に厚さ０．５ｍｍのア
ルミ板に放射素子５に相当する位置に受信電波の空間波
長λのほぼ１／２の幅Ｗの角形スロットを設けた角型ス
ロットシールド板６を重ねた。
以上の構成に於で、Ｗ＝１２．５ｍｍＳｄを２〜１１ｍ
ｍの範囲で変えて利得を測定した．このときに、スペー
サとシールド板を用いない給電基板１のみの利得をＯｄ
Ｂとした相対利得を第３図の２１によって示すように、
ｄ＝５〜９ｍｍの範囲で利得が向上しており、特に９ｍ
ｍでは１． ２ ｄ Ｂの利得向上があった．実施例２ 第２図の構成とし、第１図の角形スロットシールド板６
に代えて、受信電波の空間波長λのほぼ１／２の長さし
のスロット２個を９０゜に交差したＸ型のスロットを有
するＸ型スロットシールド板７を使用したものである．
この場合、給電基板ｌの給電線４は、パッチ型放射素子
５との接続部も含めすべてＸ型スロットシールド板７に
隠されてしまう構成となる．本構成に於て、Ｗ＝３ｍｍ
、Ｌ＝１２．５ｍｍとし、ｄ＝４〜１０ｍｍの範囲で変
えて、実施例ｌと同様に利得を測定した。
ｍの範囲で変えて利得を測定した．このときに、スペー
サとシールド板を用いない給電基板１のみの利得をＯｄ
Ｂとした相対利得を第３図の２１によって示すように、
ｄ＝５〜９ｍｍの範囲で利得が向上しており、特に９ｍ
ｍでは１． ２ ｄ Ｂの利得向上があった．実施例２ 第２図の構成とし、第１図の角形スロットシールド板６
に代えて、受信電波の空間波長λのほぼ１／２の長さし
のスロット２個を９０゜に交差したＸ型のスロットを有
するＸ型スロットシールド板７を使用したものである．
この場合、給電基板ｌの給電線４は、パッチ型放射素子
５との接続部も含めすべてＸ型スロットシールド板７に
隠されてしまう構成となる．本構成に於て、Ｗ＝３ｍｍ
、Ｌ＝１２．５ｍｍとし、ｄ＝４〜１０ｍｍの範囲で変
えて、実施例ｌと同様に利得を測定した。
この結果は、第３図の２２によって示すとおりｄ＝５〜
ｌＱｍｍの範囲で利得が向上しており、特にｄ＝７〜８
ｍｍの範囲で１．３ｄＢの利得向上があった． また、他の効果として、実施例１と比較すると、ｄに対
する相対利得のカーブが緩やかで特性的に安定している
ことがわかった． （発明の効果） 以上のように、本発明によって、マイクロストリップパ
ンチアンテナの放射損を抑制することができ、薄型、軽
量で構造の単純な、高効率アンテナを提供することがで
きた．
ｌＱｍｍの範囲で利得が向上しており、特にｄ＝７〜８
ｍｍの範囲で１．３ｄＢの利得向上があった． また、他の効果として、実施例１と比較すると、ｄに対
する相対利得のカーブが緩やかで特性的に安定している
ことがわかった． （発明の効果） 以上のように、本発明によって、マイクロストリップパ
ンチアンテナの放射損を抑制することができ、薄型、軽
量で構造の単純な、高効率アンテナを提供することがで
きた．
第１図（ａ）は本発明の一実施例を示す上面図、第１図
（ｂ）は本発明の一実施例を示す断面図、第２図（ａ）
は本発明の他の実施例を示す上面図、第２図（ｂ）は本
発明の他の実施例を示す断面図、第３図は本発明の効果
を説明するための線図、第４図は従来例を示す上面図で
ある。 符号の説明 ｌ．給電基板 ２，地導体 ３．誘電体 ４．給電線 ５．パッチ型放射素子 ６．角型スロットシールド板 ？．Ｘ型スロットシールド板 ８，発泡体 ９．分配部 １０．インピーダンス変換部 １１．コーナ部 （ａ） 第１図 （ａ） ２ｔ実施例１のアンテナ ２２．実施例２のアンテナ 第 図 １丁目１０番１１号 日本放送協会放送技術 １丁目１０番１１号 日本放送協会放送技術
（ｂ）は本発明の一実施例を示す断面図、第２図（ａ）
は本発明の他の実施例を示す上面図、第２図（ｂ）は本
発明の他の実施例を示す断面図、第３図は本発明の効果
を説明するための線図、第４図は従来例を示す上面図で
ある。 符号の説明 ｌ．給電基板 ２，地導体 ３．誘電体 ４．給電線 ５．パッチ型放射素子 ６．角型スロットシールド板 ？．Ｘ型スロットシールド板 ８，発泡体 ９．分配部 １０．インピーダンス変換部 １１．コーナ部 （ａ） 第１図 （ａ） ２ｔ実施例１のアンテナ ２２．実施例２のアンテナ 第 図 １丁目１０番１１号 日本放送協会放送技術 １丁目１０番１１号 日本放送協会放送技術
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、シート状の誘電体（３）と、その誘電体（３）の一
方の面全面に設けられた地導体（２）と、その誘電体（
３）の他方の面に設けられた複数のパッチ型の放射素子
（５）と、その放射素子（５）に給電するためにその放
射素子（５）と同一の面に設けられた給電線（４）と、
その放射素子（５）から使用波長の０．１６〜０．４倍
に相当する距離に離れた空間にシールド板（６）を設け
、そのシールド板の前記放射素子（５）に相当する位置
に電波放射のためのスロットを設けたことを特徴とする
シールド型マイクロストリップパッチアンテナ。 ２、前記スロット形状がＸ型であることを特徴とする請
求項１記載のシールド型マイクロストリップパッチアン
テナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5677289A JPH02235409A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | シールド型マイクロストリップパッチアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5677289A JPH02235409A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | シールド型マイクロストリップパッチアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02235409A true JPH02235409A (ja) | 1990-09-18 |
Family
ID=13036765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5677289A Pending JPH02235409A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | シールド型マイクロストリップパッチアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02235409A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06112726A (ja) * | 1991-09-16 | 1994-04-22 | Gold Star Co Ltd | 平面アンテナ |
| JP2015026921A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | レドーム |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099456A (ja) * | 1973-12-29 | 1975-08-07 | ||
| JPS57152202A (en) * | 1981-02-09 | 1982-09-20 | Hazeltine Corp | Microstrip antenna |
| JPS6359413B2 (ja) * | 1981-03-04 | 1988-11-18 |
-
1989
- 1989-03-09 JP JP5677289A patent/JPH02235409A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099456A (ja) * | 1973-12-29 | 1975-08-07 | ||
| JPS57152202A (en) * | 1981-02-09 | 1982-09-20 | Hazeltine Corp | Microstrip antenna |
| JPS6359413B2 (ja) * | 1981-03-04 | 1988-11-18 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06112726A (ja) * | 1991-09-16 | 1994-04-22 | Gold Star Co Ltd | 平面アンテナ |
| JP2015026921A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | 三菱電機株式会社 | レドーム |
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