JPH03254208A - Microstrip antenna - Google Patents
Microstrip antennaInfo
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- JPH03254208A JPH03254208A JP5233490A JP5233490A JPH03254208A JP H03254208 A JPH03254208 A JP H03254208A JP 5233490 A JP5233490 A JP 5233490A JP 5233490 A JP5233490 A JP 5233490A JP H03254208 A JPH03254208 A JP H03254208A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマイクロストリップアンテナに関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to a microstrip antenna.
［従来の技術］
自動車等の移動体に設けられた移動局と固定局との間を
、通信衛星を介して通信を行なう移動体衛星通信システ
ムが提案されている。このシステムにおける移動体に設
置されるアンテナとして、小型、軽量、薄型であって、
通信衛星を追尾しながら送信及び受信を可能とするため
に２つの異なる周波数において動作可能であり、広角で
かつ高速ビーム走査を行なうことができる高性能・高機
能なアンテナが要求されている。[Prior Art] A mobile satellite communication system has been proposed that performs communication via a communication satellite between a mobile station and a fixed station provided in a mobile body such as an automobile. The antenna installed on the mobile object in this system is small, lightweight, and thin.
In order to enable transmission and reception while tracking communication satellites, there is a need for a high-performance, high-performance antenna that can operate at two different frequencies and can perform wide-angle and high-speed beam scanning.
第５図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に、この種の移動体衛
星通信システムにおいて適用され、特願昭６３−２５９
９４６号において提案された円偏波マイクロストリップ
アンテナ（以下、第１の従来例という。）を示す。5(A), (B), and (C) are applied to this type of mobile satellite communication system, and are shown in Japanese Patent Application No. 63-259.
1 shows a circularly polarized microstrip antenna proposed in No. 946 (hereinafter referred to as a first conventional example).
第５図（Ａ）、ＣＢ）及び（Ｃ）において、方形の誘電
体基板５０の表面上に、互いに直交する２個のスロット
５３ａ、５３ｂからなる十字スロット５３が中央部Ｊ二
形成された接地導体板５２が形成される。一方、誘電体
基板５０の裏面全面上に、マイクロストリップ導体５１
が、上記十字スロット５３の交差点Ｏに対向する点を通
過して上記交差点Ｏから長さＳｏだけ突出しかつ十字ス
ロット５３の各スロット５３ａ、５３ｂと４５度の角度
で交差するように形成される。また、上記接地導体板５
２の表面上に、誘電体基板５４が形成され、さらに、上
記誘電体基板５４の表面の中央部に十字スロット５３の
交差点Ｏを中心とする円板形状のマイクロストリップパ
ッチ導体５５が上記マイクロストリップ導体５１と十字
スロット５３と対向するように形成される。In FIGS. 5(A), CB) and (C), a cross slot 53 consisting of two mutually orthogonal slots 53a and 53b is formed on the surface of a rectangular dielectric substrate 50 in the center part J2. A conductor plate 52 is formed. On the other hand, a microstrip conductor 51 is formed on the entire back surface of the dielectric substrate 50.
is formed so as to pass through a point opposite to the intersection O of the cross slot 53, protrude from the intersection O by a length So, and intersect each slot 53a, 53b of the cross slot 53 at an angle of 45 degrees. In addition, the ground conductor plate 5
2, a dielectric substrate 54 is formed on the surface of the dielectric substrate 54, and a disk-shaped microstrip patch conductor 55 centered at the intersection O of the cross slots 53 is formed in the center of the surface of the dielectric substrate 54. The conductor 51 and the cross slot 53 are formed to face each other.
以上のように１ｉ１Ｆ５１１：された第１の従来例のマ
イクロストリップアンテナにおいて、誘電体基板５０を
介して形成されたマイクロストリップ導体５１と接地導
体板５２はマイクロストリップ線路６０を構成しており
、このマイクロストリップ線路６０にマイクロ波信号を
入力し、十字スロット５３を介してマイクロストリップ
パッチ導体５５を励振したとき、接地導体板５２に形成
された１個のスロット５３ａとマイクロストリップパッ
チ導体５５によって第１の直線偏波マイクロストリップ
アンテナを構成し、また、接地導体板５２に形成された
もう１個のスロット５３ｂとマイクロストリップパッチ
導体５５によって第２の直線偏波マイクロストリップア
ンテナを構成している。In the first conventional microstrip antenna constructed as 1i1F511 as described above, the microstrip conductor 51 and the ground conductor plate 52 formed via the dielectric substrate 50 constitute the microstrip line 60. When a microwave signal is input to the microstrip line 60 and the microstrip patch conductor 55 is excited through the cross slot 53, one slot 53a formed in the ground conductor plate 52 and the microstrip patch conductor 55 connect Another slot 53b formed in the ground conductor plate 52 and the microstrip patch conductor 55 constitute a second linearly polarized microstrip antenna.
ここで、スロット５３ａの長さＱｌとスロット５３ｂの
長さＱ２を異ならせた場合、第１の直線偏波マイクロス
トリップアンテナの共振周波数と、第２の直線偏波マイ
クロストリップアンテナの共振周波数が異なり、このマ
イクロストリップアンテナは２つの共振周波数を有する
。従って、このマイクロストリップアンテナを２周波共
用直線偏波アンテナとして使用することができる。Here, when the length Ql of the slot 53a and the length Q2 of the slot 53b are made different, the resonant frequency of the first linearly polarized microstrip antenna and the resonant frequency of the second linearly polarized microstrip antenna are different. , this microstrip antenna has two resonant frequencies. Therefore, this microstrip antenna can be used as a dual-frequency linearly polarized antenna.
また、上記第１と第２の直線偏波マイクロストリップア
ンテナの各共振周波数のほぼ平均の周波数を有するマイ
クロ波信号で、上記第１と第２のマイクロストリップア
ンテナの各励振電流の位相差が９０度となるように、こ
のマイクロストリップアンテナを励振したとき、第１と
第２の直線偏波マイクロストリップアンテナからそれぞ
れ輻射される直線偏波の電磁波が空間的に合皮され、円
偏波の電磁波として空間に輻射される。従って、このマ
イクロストリップアンテナを円偏波アンテナとして使用
することができる。Further, the phase difference between the respective excitation currents of the first and second microstrip antennas is 90° with a microwave signal having a frequency that is approximately the average of the respective resonance frequencies of the first and second linearly polarized microstrip antennas. When this microstrip antenna is excited, the linearly polarized electromagnetic waves radiated from the first and second linearly polarized microstrip antennas are spatially synthesized, and the circularly polarized electromagnetic waves are It is radiated into space as. Therefore, this microstrip antenna can be used as a circularly polarized antenna.
第６図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に、上述の移動体衛星
通信システムにおいて適用される直線偏波マイクロスト
リップアンテナ（以下、第２の従来例という。）を示す
。FIGS. 6(A), (B), and (C) show a linearly polarized microstrip antenna (hereinafter referred to as the second conventional example) applied in the above-mentioned mobile satellite communication system.
第６図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、方形の誘電
体基板７０の表面上に、帯形状のスロット７３が中央部
に形成された接地導体板７２が形成される。一方、誘電
体基板７０の裏面全面上に、マイクロストリップ導体７
Ｉが上記スロット７３と直交しかつスロット７３の中心
Ｏから長さＳ。In FIGS. 6A, 6B, and 6C, a ground conductor plate 72 having a strip-shaped slot 73 formed in the center is formed on the surface of a rectangular dielectric substrate 70. On the other hand, a microstrip conductor 7 is formed on the entire back surface of the dielectric substrate 70.
I is perpendicular to the slot 73 and has a length S from the center O of the slot 73.
だけ突出するように形成される。また、上記接地導体板
７２の表面□上に、誘電体基板７４が形成され、さらに
、上記誘電体基板７４の表面の中央部に誘電体基板７４
の中心Ｏを中心とする円形のマイクロストリップパッチ
導体７５が上記マイクロストリップ導体７１と十字スロ
ット７３と対向するように形成される。またさらに、上
記マイクロストリップパッチ導体７５から所定の距離ｄ
だけ離れて誘電体基板７６が設けられ、上記誘電体基板
７０．７４．７６は、電気絶縁材料にてなる固定具（図
示せず。）によって固定される。さらに、上記誘電体基
板７６の表面上に、所定の直径を有する円板形状のマイ
クロストリップパッチ導体７７が上記マイクロストリッ
プパッチ導体７５と同軸となるように形成される。It is formed to protrude only. Further, a dielectric substrate 74 is formed on the surface □ of the ground conductor plate 72, and a dielectric substrate 74 is further formed in the center of the surface of the dielectric substrate 74.
A circular microstrip patch conductor 75 centered at the center O is formed so as to face the microstrip conductor 71 and the cross slot 73. Furthermore, a predetermined distance d from the microstrip patch conductor 75
A dielectric substrate 76 is provided at a distance therebetween, and the dielectric substrate 70, 74, 76 is fixed by a fixture (not shown) made of an electrically insulating material. Furthermore, a disk-shaped microstrip patch conductor 77 having a predetermined diameter is formed on the surface of the dielectric substrate 76 so as to be coaxial with the microstrip patch conductor 75 .
以上のように構成された第２の従来例のマイクロストリ
ップアンテナにおいては第１の従来例と同様に、誘電体
基板７０を介して形成されたマイクロストリップ導体７
１と接地導体板７２はマイクロストリップ線路８０を構
成しており、マイクロストリップ線路８０にマイクロ波
信号を入力することによって、スロット７３を介して上
記２個のマイクロストリップパッチ導体７５．７７を励
振することができる。２個のマイクロストリップパッチ
導体７５．７７を用いているために異なる２個の共振周
波数を有しかつ近接するように設計することが可能であ
って、マイクロストリップパッチ導体７５が、空気層と
誘電体基板７６からなる誘電体を介してマイクロストリ
ップパッチ導体７７に結合するために、広帯域な周波数
特性を有する直線偏波マイクロストリップアンテナを実
現できる。In the microstrip antenna of the second conventional example configured as described above, the microstrip conductor 7 formed via the dielectric substrate 70 is similar to the first conventional example.
1 and the ground conductor plate 72 constitute a microstrip line 80, and by inputting a microwave signal to the microstrip line 80, the two microstrip patch conductors 75 and 77 are excited through the slot 73. be able to. Since two microstrip patch conductors 75 and 77 are used, it is possible to design them to have two different resonant frequencies and to be close to each other. Since the microstrip antenna is coupled to the microstrip patch conductor 77 through the dielectric body substrate 76, a linearly polarized microstrip antenna having broadband frequency characteristics can be realized.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述の第１の従来例のマイクロストリッ
プアンテナを２周波共用の円偏波マイクロストリップア
ンテナとして動作させるためには、異なる共振周波数を
有する２個の独立したマイクロストリップアンテナを並
置する必要があり、アンテナが大型になるという問題点
があった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in order to operate the microstrip antenna of the first conventional example described above as a dual-frequency circularly polarized microstrip antenna, two independent There was a problem in that the microstrip antennas had to be arranged side by side, making the antennas large.
また、第２の従来例の広帯域な周波数特性を有する直線
偏波マイクロストリップアンテナを例えば送信及び受信
の２つの周波数で動作させることができるが、この直線
偏波マイクロストリップアンテナを用いて円偏波の電磁
波を輻射させるためには、例えば２個のアンテナを用い
て、各アンテナに互いに９０度の位相差を有するマイク
ロ波信号で励振することによって、各直線偏波アンテナ
から輻射される各直線偏波の電磁波を空間的に合威し、
円偏波の電磁波を発生させることができる。Furthermore, although the linearly polarized microstrip antenna of the second conventional example having broadband frequency characteristics can be operated at two frequencies, for example, transmission and reception, this linearly polarized microstrip antenna can be used to generate circularly polarized In order to radiate the electromagnetic waves of The electromagnetic waves of waves are combined spatially,
Circularly polarized electromagnetic waves can be generated.
しかしながら、このマイクロストリップアンテナは、第
２の従来例と同様に、大型になるという問題点があった
。However, like the second conventional example, this microstrip antenna has the problem of being large.
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来例に比較し
、小型・軽量であって製作が容易なマイクロストリップ
アンテナを提供することにある。An object of the present invention is to solve the above problems and provide a microstrip antenna that is smaller, lighter, and easier to manufacture than conventional examples.
１課題を解決するための手段］
本発明に係る請求項１記載のマイクロストリップアンテ
ナは、マイクロストリップパッチ導体と、上記マイクロ
ストリップパッチ導体に対して対向するように設けられ
た少なくとも１個のマイクロ波平面線路との間に、上記
マイクロストリップパッチ導体に当接された誘電体基板
を介して接地導体板を挟設し、上記接地導体板に環状の
スロットを上記マイクロストリップパッチ導体と上記マ
イクロ波平面線路に対向するように形成したことを特徴
とする。Means for Solving the Problems] A microstrip antenna according to claim 1 of the present invention includes a microstrip patch conductor and at least one microwave antenna provided opposite to the microstrip patch conductor. A ground conductor plate is interposed between the plane line and the microstrip patch conductor via a dielectric substrate that is in contact with the microstrip patch conductor, and an annular slot is inserted in the ground conductor plate between the microstrip patch conductor and the microwave plane. It is characterized by being formed so as to face the railroad tracks.
また、請求項２記載のマイクロストリップアンテナは、
請求項１記載のマイクロストリップアンテナにおいて、
上記接地導体板と上記マイクロ波平面線路との間に、さ
らに別の誘電体基板を挟設したことを特徴とする。Further, the microstrip antenna according to claim 2 is provided with:
The microstrip antenna according to claim 1,
The present invention is characterized in that another dielectric substrate is further interposed between the ground conductor plate and the microwave plane line.
さらに、請求項３記載のマイクロストリップアンテナは
、請求項２記載のマイクロストリップアンテナにおいて
、上記マイクロ波平面線路は、誘電体基板を介して形成
された信号伝送導体と接地導体からなり、上記信号伝送
導体が上記別の誘電体基板側に形成されたことを特徴と
する。Furthermore, the microstrip antenna according to claim 3 is the microstrip antenna according to claim 2, in which the microwave plane line is composed of a signal transmission conductor and a ground conductor formed via a dielectric substrate, and the signal transmission The present invention is characterized in that a conductor is formed on the other dielectric substrate side.
またさらに、請求項４記載のマイクロストリップアンテ
ナは、請求項１，２又は３記載のマイクロストリップア
ンテナにおいて、上記スロットは円環形状であることを
特徴とする。Furthermore, the microstrip antenna according to claim 4 is the microstrip antenna according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the slot has an annular shape.
さらに、請求項５記載のマイクロストリップアンテナは
、請求項１，２又は３記載のマイクロストリップアンテ
ナにおいて、上記マイクロ波平面線路はマイクロストリ
ップ線路であることを特徴とする。Furthermore, the microstrip antenna according to claim 5 is the microstrip antenna according to claim 1, 2, or 3, characterized in that the microwave plane line is a microstrip line.
［作用］
上述の請求項１記載のマイクロストリップアンテナにお
いて、例えば１個の上記マイクロ波平面線路を設け、こ
のマイクロ波平面線路にマイクロ波信号を入力すること
により、上記接地導体板に形成された環状のスロットと
、上記誘電体基板を介して上記マイクロストリップパッ
チ導体を励起する。これによって、上記入力されたマイ
クロ波信号の直線偏波の電磁波が当該マイクロストリッ
プアンテナから上記マイクロストリップパッチ導体に対
して垂直な方向に輻射される。[Function] In the microstrip antenna according to claim 1, for example, by providing one microwave plane line and inputting a microwave signal to this microwave plane line, the microstrip antenna formed on the ground conductor plate is The microstrip patch conductor is excited through the annular slot and the dielectric substrate. As a result, the linearly polarized electromagnetic wave of the input microwave signal is radiated from the microstrip antenna in a direction perpendicular to the microstrip patch conductor.
また、例えば２個の上記マイクロ波平面線路を設け、各
マイクロ波平面線路にそれぞれ所定の位相差を有するマ
イクロ波信号を入力することにより、上記接地導体板に
形成された環状のスロットと、上記誘電体基板を介して
上記マイクロストリップパッチ導体を励起する。これに
よって、上記入力されたマイクロ波信号の円偏波の電磁
波が当該マイクロストリップアンテナから上記マイクロ
ストリップパッチ導体に対して垂直な方向に輻射される
。Further, for example, by providing two of the above microwave plane lines and inputting microwave signals having a predetermined phase difference to each of the microwave plane lines, the annular slot formed in the ground conductor plate and the above The microstrip patch conductor is excited through the dielectric substrate. As a result, the circularly polarized electromagnetic wave of the input microwave signal is radiated from the microstrip antenna in a direction perpendicular to the microstrip patch conductor.
上述の請求項１記載のように構成されたマイクロストリ
ップアンテナは、２つの共振周波数を有するので、２周
波共用の直線偏波及び円偏波マイクロストリップアンテ
ナを、従来例に比較しその製作を容易化しかつ小型・軽
量化することができる。The microstrip antenna configured as claimed in claim 1 above has two resonant frequencies, so it is easier to manufacture a dual-frequency linearly polarized and circularly polarized microstrip antenna than the conventional example. It can be made smaller and lighter.
また、上述の請求項２記載のマイクロストリップアンテ
ナにおいて、例えば１個の上記マイクロ波平面線路を設
け、このマイクロ波平面線路にマイクロ波信号を入力す
ることにより、上記別の誘電体基板と、上記接地導体板
に形成された環状のスロットと、上記誘電体基板を介し
て上記マイクロストリップパッチ導体を励起する。これ
によって、上記入力されたマイクロ波信号の直線偏波の
電磁波が当該マイクロストリップアンテナから上記マイ
クロストリップパッチ導体に対して垂直な方向に輻射さ
れる。Further, in the microstrip antenna according to claim 2, for example, by providing one microwave plane line and inputting a microwave signal to the microwave plane line, it is possible to connect the another dielectric substrate to the another dielectric substrate. The microstrip patch conductor is excited through an annular slot formed in the ground conductor plate and the dielectric substrate. As a result, the linearly polarized electromagnetic wave of the input microwave signal is radiated from the microstrip antenna in a direction perpendicular to the microstrip patch conductor.
また、例えば２個の上記マイクロ波平面線路を設け、各
マイクロ波平面線路にそれぞれ所定の位相差を有するマ
イクロ波信号を入力することにより、上記別の誘電体基
板と、上記接地導体板に形成された環状のスロットと、
上記誘電体基板を介して上記マイクロストリップパッチ
導体を励起する。これによって、上記入力されたマイク
ロ波信号の円偏波の電磁波が当該マイクロストリップア
ンテナから上記マイクロストリップパッチ導体に対して
垂直な方向に輻射される。For example, by providing two of the microwave plane lines and inputting microwave signals having a predetermined phase difference to each of the microwave plane lines, formation on the other dielectric substrate and the ground conductor plate is possible. annular slot and
The microstrip patch conductor is excited through the dielectric substrate. As a result, the circularly polarized electromagnetic wave of the input microwave signal is radiated from the microstrip antenna in a direction perpendicular to the microstrip patch conductor.
上述の請求項２記載のように構成されたマイクロストリ
ップアンテナは、２つの共振周波数を有するので、２周
波共用の直線偏波及び円偏波マイクロストリップアンテ
ナを、従来例に比較しその製作を容易化しかつ小型・軽
量化することができる。Since the microstrip antenna configured as described in claim 2 has two resonant frequencies, it is easier to manufacture a dual-frequency linearly polarized and circularly polarized microstrip antenna than the conventional example. It can be made smaller and lighter.
さらに、請求項３記載の構成のように、請求項２記載の
マイクロストリップアンテナにおいて、上記マイクロ波
平面線路の上記信号伝送導体を上記別の誘電体基板側に
形成することにより、上記信号伝送導体は上記マイクロ
波平面線路の接地導体と、上記接地導体板との間に挟設
される。従って、上記信号伝送導体に伝送されるマイク
ロ波の電磁波は、上記接地導体板に形成された上記環状
のスロットのみから輻射され、従来例のようにマイクロ
ストリップアンテナの裏面方向に漏洩することを防止す
ることができるので、当該マイクロストリップアンテナ
の放射効率は従来例に比較し高くなり、当該マイクロス
トリップアンテナの利得を大幅に向上させることができ
る。Further, in the microstrip antenna according to claim 2, the signal transmission conductor of the microwave plane line is formed on the side of the another dielectric substrate, so that the signal transmission conductor is sandwiched between the ground conductor of the microwave plane line and the ground conductor plate. Therefore, the microwave electromagnetic waves transmitted to the signal transmission conductor are radiated only from the annular slot formed in the ground conductor plate, and are prevented from leaking toward the back surface of the microstrip antenna as in the conventional example. Therefore, the radiation efficiency of the microstrip antenna becomes higher than that of the conventional example, and the gain of the microstrip antenna can be significantly improved.
さらに、上記各マイクロストリップアンテナにおいて、
好ましくは、上記スロットは円環形状である。Furthermore, in each of the above microstrip antennas,
Preferably, the slot has an annular shape.
またさらに、上記各マイクロストリップアンテナにおい
て、好ましくは、上記マイクロ波平面線路はマイクロス
トリップ線路である。Furthermore, in each of the microstrip antennas described above, preferably the microwave plane line is a microstrip line.
［実施例１
以下、図面を参照して本発明による実施例について説明
する。[Example 1] Hereinafter, an example according to the present invention will be described with reference to the drawings.
ｇＪｌの実施例
第１図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に、上述の移動体衛星
通信システムにおいて適用可能な、本発明に係る第１の
！ｌ！施例の円偏波マイクロストリップアンテナを示す
。Embodiments of gJl FIGS. 1A, 1B, and 1C show the first embodiment of the present invention applicable to the mobile satellite communication system described above. l! An example circularly polarized microstrip antenna is shown.
この円偏波マイクロストリップアンテナは、マイクロス
トリップパッチ導体３１と、上記マイクロストリップパ
ッチ導体３１に対向するように設けられた２個のマイク
ロストリップ線路４１．４２との間に、それぞれ誘電体
基板３０と誘電体基板２０を介して、接地導体板２１を
挟設し、上記接地導体板２１に円環スロット２２を上記
マイクロストリップパッチ導体３１とマイクロストリッ
プ線路４１．４２と対向するように形成したことを特徴
としている。This circularly polarized microstrip antenna has a dielectric substrate 30 and a dielectric substrate 30, respectively, between a microstrip patch conductor 31 and two microstrip lines 41 and 42 provided opposite to the microstrip patch conductor 31. A ground conductor plate 21 is sandwiched between the dielectric substrate 20 and an annular slot 22 is formed in the ground conductor plate 21 so as to face the microstrip patch conductor 31 and the microstrip line 41, 42. It is a feature.
第１図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、裏面全面上
に接地導体板１１が形成された誘電体基板１０の表面上
に、輻ＷＱを有する２個のマイクロストリップ導体１２
．１３がその導体１２，１３の長手の辺が互いに９０度
の角度をなしかつ接触しないように形成される。ここで
、誘電体基板１０を介して形成されたマイクロストリッ
プ導体１２と接地導体板１１によってマイクロストリッ
プ線路４１が構成され、また、誘電体基板１０を介して
形成されたマイクロストリップ導体１３と接地導体板１
１によってマイクロストリップ線路４２が構成される。In FIGS. 1(A), (B) and (C), two microstrip conductors 12 having a radius WQ are placed on the front surface of a dielectric substrate 10 on which a ground conductor plate 11 is formed on the entire back surface.
．． 13 is formed such that the long sides of the conductors 12 and 13 form an angle of 90 degrees with each other and do not touch each other. Here, a microstrip line 41 is configured by the microstrip conductor 12 formed via the dielectric substrate 10 and the ground conductor plate 11, and a microstrip line 41 is configured by the microstrip conductor 13 formed via the dielectric substrate 10 and the ground conductor plate 11. Board 1
1 constitutes a microstrip line 42.
また、マイクロストリップ導体１２．１３が形成された
誘電体基板１０の表面全面上に誘電体基板２０が当接し
て形成され、上記誘電体基板１０の表面全面上に接地導
体板２１が当接して形成される。ここで、この接地導体
板２１の中央部には、その中心Ｏを中心とし外径Ｒｂ、
と内径Ｒｂ、と輻Ｗｓを有する円環スロット２２が、そ
の厚さ方向に貫通するように予め形成されている。なお
、第１図（Ｂ）に図示されるように、マイクロストリッ
プ導体１２は円環スロット２２の外縁から中心○に向か
って長さＳ、だけ延在するように形成されており、また
、マイクロストリップ導体１３は円環スロット２２の外
縁から中心Ｏに向かって長さＳ２だけ延在するように形
成されている。Further, a dielectric substrate 20 is formed in contact with the entire surface of the dielectric substrate 10 on which the microstrip conductors 12 and 13 are formed, and a ground conductor plate 21 is in contact with the entire surface of the dielectric substrate 10. It is formed. Here, the center part of this ground conductor plate 21 has an outer diameter Rb centered at the center O,
An annular slot 22 having an inner diameter Rb and a radius Ws is formed in advance so as to penetrate in the thickness direction thereof. As shown in FIG. 1(B), the microstrip conductor 12 is formed to extend by a length S from the outer edge of the annular slot 22 toward the center ○. The strip conductor 13 is formed to extend from the outer edge of the annular slot 22 toward the center O by a length S2.
さらに、上記接地導体板２１の表面全面上に誘電体基板
３０が当接して形成され、またさらに、上記誘電体基板
３０の表面の中央部に、円環スロット２２の外径Ｒｂ、
よりも長い半径Ｒａを有する円板形状のマイクロストリ
ップパッチ導体５５が、円環スロット２２と同軸となり
かつ上記マイクロストリップ導体１２．１３と円環スロ
ット２２と対向するように当接して形成される。Further, a dielectric substrate 30 is formed in contact with the entire surface of the ground conductor plate 21, and further, an outer diameter Rb of the annular slot 22 is formed in the center of the surface of the dielectric substrate 30.
A disk-shaped microstrip patch conductor 55 having a longer radius Ra is formed coaxially with the annular slot 22 and in contact with the microstrip conductor 12.13 so as to face the annular slot 22.
なお、以上のように構成された第１の実施例のマイクロ
ストリップアンテナにおいて、誘電体基板３０、接地導
体板２１、誘電体基板２０、マイクロストｌ）ツブ導体
１２，１３、誘電体基板ＩＯ１及び接地導体板１１によ
りトリプレート線路を構成している。In the microstrip antenna of the first embodiment configured as described above, the dielectric substrate 30, the ground conductor plate 21, the dielectric substrate 20, the microstrip conductors 12, 13, the dielectric substrate IO1 and The ground conductor plate 11 constitutes a triplate line.
以上のように構成された第１の実施例のマイクロストリ
ップアンテナにおいて、マイクロストリップ線路４１．
４２にそれぞれマイクロ波信号を入力することにより、
接地導体板２１に形成された′円環スロット２２を介し
てマイクロストリップパッチ導体３１を励振することが
できる。従って、マイクロストリップ線路４１と円環ス
ロット２２とマイクロストリップパッチ導体３１により
第１の直線偏波マイクロストリップアンテナが構成され
、また、マイクロストリップ線路４２と円環スロット２
２とマイクロストリップパッチ導体３１により第２の直
線偏波マイクロストリップアンテナが構成される。In the microstrip antenna of the first embodiment configured as described above, the microstrip line 41.
By inputting microwave signals to each of 42,
The microstrip patch conductor 31 can be excited through an annular slot 22 formed in the ground conductor plate 21. Therefore, the microstrip line 41, the annular slot 22, and the microstrip patch conductor 31 constitute a first linearly polarized microstrip antenna.
2 and the microstrip patch conductor 31 constitute a second linearly polarized microstrip antenna.
それ故、マイクロストリップ線路４１．４２に、互いに
９０度の位相差を有する各マイクロ波信号を入力して上
記第１と第２の直線偏波マイクロストリップアンテナを
励振することにより、各直線偏波マイクロストリップア
ンテナから輻射される直線偏波の電磁波が空間的に合皮
され、円偏波のｔ磁波として空間に、当該アンテナの軸
方向Ｄｒで輻射される。従って、第１図（Ａ）、（Ｂ）
及び（Ｃ）に図示したマイクロストリップアンテナを円
偏波マイクロストリップアンテナとして用いることがで
きる。Therefore, by inputting each microwave signal having a phase difference of 90 degrees to the microstrip lines 41 and 42 to excite the first and second linearly polarized microstrip antennas, each linearly polarized wave is Linearly polarized electromagnetic waves radiated from a microstrip antenna are spatially synthesized and radiated into space as circularly polarized t magnetic waves in the axial direction Dr of the antenna. Therefore, Fig. 1 (A), (B)
The microstrip antenna shown in (C) and (C) can be used as a circularly polarized microstrip antenna.
なお、マイクロストリップ導体１２．１３の番長さＳ
＋ 、 Ｓ ｘを変化することにより、公知の通り、上
記第１と第２の直線偏波マイクロストリップアンテナの
各共振周波数におけるアンテナインピーダンスのりアク
タンス成分が変化する。従って、上記番長さＳ、、Ｓ２
はマイクロストリップ線路４１．４２の特性インピーダ
ンスが各直線偏波マイクロストリップアンテナのアンテ
ナインピーダンスに整合するように設定される。In addition, the length S of the microstrip conductor 12.13
As is well known, by changing + and S x, the actance component of the antenna impedance at each resonant frequency of the first and second linearly polarized microstrip antennas changes. Therefore, the above lengths S, , S2
are set so that the characteristic impedance of the microstrip lines 41 and 42 matches the antenna impedance of each linearly polarized microstrip antenna.
以上の第１の実施例において、マイクロストリップパッ
チ導体３１の半径Ｒａは円環スロット２２の外径Ｒｂ、
よりも長いが、これに限らず、マイクロストリップパッ
チ導体の半径Ｒａは好ましくは、少なくとも円環スロッ
ト２２の内径Ｒｂ、よりも長く設定される。In the above first embodiment, the radius Ra of the microstrip patch conductor 31 is the outer diameter Rb of the annular slot 22,
Although not limited to this, the radius Ra of the microstrip patch conductor is preferably set to be at least longer than the inner diameter Rb of the annular slot 22.
本願発明者は、厚さが３．２ｍｍであり比誘電率が２゜
５５である誘電体基板３０と、厚さが１゜６ｍｍであり
比誘電率が２．５５である２枚の誘電体基板１０．２０
を用いて、半径Ｒａが３４゜２６ｍｍであるマイクロス
トリップパッチ導体３１を形成し、外径Ｒｂ、が３５．
７５ｍｍであり内径Ｒｂ２が３４．２５ｍｍである円環
スロット２２を上記接地導体板２】に形成し、また、マ
イクロストリップ導体１２．１３の幅Ｗａはその特性イ
ンピーダンスが５００となるように設定されかつ上記長
さＳ、、Ｓ！が３１ｍｍとなるようにマイクロストリッ
プ導体１２．１３を形成して、第１図（Ａ）、（Ｂ）及
び（Ｃ）に示した構造のマイクロストリップアンテナを
製作し、このマイクロストリップアンテナについて下記
の通り実験を行った。The inventor of the present application has constructed a dielectric substrate 30 having a thickness of 3.2 mm and a dielectric constant of 2.55, and two dielectric substrates having a thickness of 1.6 mm and a dielectric constant of 2.55. Substrate 10.20
was used to form a microstrip patch conductor 31 with a radius Ra of 34° and 26 mm, and an outer diameter Rb of 35.
An annular slot 22 having a diameter of 75 mm and an inner diameter Rb2 of 34.25 mm is formed in the ground conductor plate 2, and the width Wa of the microstrip conductor 12.13 is set so that its characteristic impedance is 500. The above length S,,S! The microstrip conductor 12.13 is formed so that the diameter is 31 mm, and a microstrip antenna having the structure shown in Fig. 1 (A), (B), and (C) is manufactured. I conducted a street experiment.
このマイクロストリップアンテナのマイクロストリップ
導体１２の基板縁端部側の端部１２ａに、周波数が１Ｇ
Ｈｚから２ＧＨｚまでのマイクロ波信号を入力し、当該
端部１２ａにおける入力端反射係数Ｓ １１の周波数特
性を測定した。第３図の測定結果から明らかなように、
このマイクロストリップアンテナは、ｆｌ−約１．３７
５ＧＨｚとｆ、−約１．５５ＧＨｚの２つの共振周波数
を有することがわかる。A frequency of 1 G is applied to the end 12a of the microstrip conductor 12 of this microstrip antenna on the substrate edge side.
A microwave signal from Hz to 2 GHz was input, and the frequency characteristics of the input end reflection coefficient S11 at the end 12a were measured. As is clear from the measurement results in Figure 3,
This microstrip antenna has a fl-approximately 1.37
It can be seen that it has two resonant frequencies of 5 GHz and f, - about 1.55 GHz.
さらに、本願発明者はこのマイクロストリップアンテナ
のマイクロストリップ導体１３の基板縁端部側の端部１
３ａに、周波数が１ＧＨｚから２ＧＨｚまでのマイクロ
波信号を入力し、当該端部１３ａにおける入力端反射係
数Ｓ１１の周波数特性を測定し、第３図の測定結果と同
様の結果が得られた。従って、第１の実施例のマイクロ
ストリップアンテナを、２周波共用の円偏波マイクロス
トリップアンテナとして用いることができる。Furthermore, the inventor of the present application has proposed that the end 1 of the microstrip conductor 13 of this microstrip antenna on the substrate edge side be
3a, a microwave signal having a frequency of 1 GHz to 2 GHz was input, and the frequency characteristics of the input end reflection coefficient S11 at the end 13a were measured, and results similar to those shown in FIG. 3 were obtained. Therefore, the microstrip antenna of the first embodiment can be used as a dual-frequency circularly polarized microstrip antenna.
なお、第１の実施例のマイクロストリップアンテナにお
いては、マイクロストリップ線路４１゜４２にマイクロ
波信号を入力したとき、円環スロット２２を介してマイ
クロストリップパッチ導体３１が励振されるので、この
マイクロストリップアンテナの上記共振周波数ｆ□、ｆ
、は、マイクロストリップ線路４１．４２に対向して設
けられるマイクロストリップパッチ導体３１の半径Ｒａ
と、接地導体板２１に形成される円環スロット２２の外
径Ｒｂ、と内径Ｒｂ２、誘電体基板２０．３０の各厚さ
などの種々のパラメータに依存するものと考えられる。In the microstrip antenna of the first embodiment, when a microwave signal is input to the microstrip lines 41 and 42, the microstrip patch conductor 31 is excited through the annular slot 22. The above resonant frequency f□, f of the antenna
, is the radius Ra of the microstrip patch conductor 31 provided opposite the microstrip line 41, 42.
It is thought that it depends on various parameters such as the outer diameter Rb and inner diameter Rb2 of the annular slot 22 formed in the ground conductor plate 21, and the thicknesses of the dielectric substrates 20 and 30.
従って、上記共振周波数ｆ、、ｆ、が近接するように上
記パラメータを設定することにより、広帯域な周波数特
性を有する円偏波マイクロストリップアンテナ、もしく
は１周波用円偏波マイクロストリップアンテナを実現す
ることができる。Therefore, by setting the above parameters so that the resonant frequencies f, , f are close to each other, it is possible to realize a circularly polarized microstrip antenna having broadband frequency characteristics or a single-frequency circularly polarized microstrip antenna. I can do it.
さらに、本願発明者は、上記製作したマイクロストリッ
プアンテナを受信アンテナとし、直線偏波アンテナであ
るホーンアンテナを送信アンテナとして用い、上記ホー
ンアンテナのアンテナ軸を上記マイクロストリップアン
テナのアンテナ軸に一致させるように両アンテナを対向
させて配直し、上記ホーンアンテナをそのアンテナ軸を
中心として回転させて上記ホーンアンテナから疑似的に
円偏波の電磁波を上記マイクロストリップアンテナに向
かって輻射させ、上記マイクロストリップアンテナのマ
イクロストリップ線路４１．４２から出力されるマイク
ロ波信号を測定しながら、上記マイクロストリップアン
テナをそのアンテナ軸に対して傾斜させて、上記マイク
ロストリップアンテナの放射指向特性を測定した。なお
、上記ホーンアンテナに入力するマイクロ波信号の周波
数を、１．３７５ＧＨｚとしｔ；。Furthermore, the inventor of the present application uses the microstrip antenna produced above as a receiving antenna and a horn antenna, which is a linearly polarized antenna, as a transmitting antenna, so that the antenna axis of the horn antenna is aligned with the antenna axis of the microstrip antenna. The horn antenna is rotated around its antenna axis to radiate pseudo-circularly polarized electromagnetic waves from the horn antenna toward the microstrip antenna. While measuring the microwave signals output from the microstrip lines 41 and 42, the microstrip antenna was tilted with respect to its antenna axis, and the radiation directivity characteristics of the microstrip antenna were measured. Note that the frequency of the microwave signal input to the horn antenna is 1.375 GHz.
第４図に、上記放射指向特性の測定結果を示す。FIG. 4 shows the measurement results of the radiation directivity characteristics.
第４図の放射指向特性において、実線は受信アンテナで
ある上記マイクロストリップアンテナから出力される入
射電力の最大値であり、破線は上記入射電力の最小値で
あって、最大輻射方向である指向角度０度における入射
電力をＯｄＢとして、上記入射電力を正規化して示して
いる。第４図から明らかなように、上記製作した２周波
共用円偏波マイクロストリップアンテナにおいて、正面
方向、すなわちアンテナ軸方向における入射電力の最大
値と最小値との差（軸比）は約１．５ｄＢであって、指
向角度が６０度以内で軸比が２ｄＢで以下であった。In the radiation directivity characteristics shown in Figure 4, the solid line is the maximum value of the incident power output from the microstrip antenna, which is the receiving antenna, and the broken line is the minimum value of the incident power, and the directivity angle is the maximum radiation direction. The above incident power is normalized and shown with the incident power at 0 degrees being OdB. As is clear from FIG. 4, in the dual-frequency circularly polarized microstrip antenna fabricated above, the difference (axial ratio) between the maximum and minimum values of incident power in the front direction, that is, in the antenna axial direction, is approximately 1. 5 dB, the directivity angle was within 60 degrees, and the axial ratio was 2 dB or less.
さらに、本願発明者は、上記製作したマイクロストリッ
プアンテナを送信アンテナとし、ホーンアンテナを受信
アンテナとして用い、上記ホーンアンテナのアンテナ軸
を上記マイクロストリップアンテナのアンテナ軸に一致
させるように両アンテナを対向させて配置し、上記ホー
ンアンテナをそのアンテナ軸を中心として回転させて上
記マイクロストリップアンテナから輻射される電磁波を
受信し、受信アンテナである上記ホーンアンテナから出
力されるマイクロ波信号を測定しながら、上記マイクロ
ストリップアンテナをそのアンテナ軸に対して傾斜させ
て、上記マイクロストリップアンテナの放射指向特性を
測定した。なお、上記ホーンアンテナに入力するマイク
ロ波信号の周波数を、１．５５ＧＨｚとした。この測定
結果は、第４図に図示した上述の放射指向特性とと同様
であった◇
以上説明したように、マイクロストリップパッチ導体３
１と、上記マイクロストリップパッチ導体３１に対向す
るように設けられた２個のマイクロストリップ線路４１
．４２との間に、それぞれ誘電体基板３０と誘電体基板
２０を介して、接地導体板２１を挟設し、上記接地導体
板２１に円環スロット２２を上記マイクロストリップパ
ッチ導体３１とマイクロストリップ線路４１．４２と対
向するように形成することによって、２つの異なる周波
数においてインピーダンス整合を精確に行なうことがで
き、従来例に比較して小型・軽量であり、かつ良好な円
偏波特性を有する２周波共用の円偏波マイクロストリッ
プアンテナを実現できる。Furthermore, the inventor of the present application uses the microstrip antenna produced above as a transmitting antenna and the horn antenna as a receiving antenna, and arranges both antennas to face each other so that the antenna axis of the horn antenna is aligned with the antenna axis of the microstrip antenna. The horn antenna is rotated about its antenna axis to receive electromagnetic waves radiated from the microstrip antenna, and while measuring the microwave signal output from the horn antenna, which is a receiving antenna, The radiation directivity characteristics of the microstrip antenna were measured by tilting the microstrip antenna with respect to its antenna axis. Note that the frequency of the microwave signal input to the horn antenna was 1.55 GHz. This measurement result was similar to the above-mentioned radiation directivity characteristic shown in Fig. 4◇ As explained above, the microstrip patch conductor 3
1, and two microstrip lines 41 provided opposite to the microstrip patch conductor 31.
．． A ground conductor plate 21 is sandwiched between the microstrip patch conductor 31 and the microstrip line 42 via the dielectric substrate 30 and the dielectric substrate 20, respectively, and an annular slot 22 is provided in the ground conductor plate 21 between the microstrip patch conductor 31 and the microstrip line. 41 and 42 to face each other, it is possible to perform impedance matching accurately at two different frequencies, and it is smaller and lighter than conventional examples, and has good circular polarization characteristics. A dual-frequency circularly polarized microstrip antenna can be realized.
第１図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に図示した第１の実施
例のマイクロストリップアンテナにおいては、マイクロ
ストリップ導体１２．１３を接地導体板１１．２１の間
に挟設しているので、マイクロストリップ導体１２．１
３に供給されるマイクロ波信号の電力が円環スロット２
２のみから輻射され、第１と第２の従来例のようにマイ
クロストリップ線路６０．８０から輻射される電磁波が
誘電体基板５０．７０の裏面方向に漏洩することを防止
することができるので、当該マイクロストリップアンテ
ナの放射効率は従来例に比較して高くなり、当該マイク
ロストリップアンテナの利得を大幅に向上させることが
できるという特有の利点がある。In the microstrip antenna of the first embodiment shown in FIGS. 1A, 1B and 1C, a microstrip conductor 12.13 is sandwiched between ground conductor plates 11.21. So the microstrip conductor 12.1
The power of the microwave signal supplied to the annular slot 2
Since the electromagnetic waves radiated only from the microstrip line 60.80 as in the first and second conventional examples can be prevented from leaking toward the back surface of the dielectric substrate 50.70, The radiation efficiency of the microstrip antenna is higher than that of the conventional example, and the microstrip antenna has the unique advantage of being able to significantly improve its gain.
第２の実施例
第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）４こ、上述の・移動体
衛星通信システムにおいて適用可能な、本発明に係る第
２の実施例の円偏波マイクロストリップアンテナを示す
。第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）において、第１図（
Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）と同様のものについては同一の
符号を付している。Second Embodiment FIGS. 2(A), (B) and (C) 4 A circularly polarized microstrip according to a second embodiment of the present invention applicable to the above-mentioned mobile satellite communication system. The antenna is shown. In Figure 2 (A), (B) and (C), Figure 1 (
Components similar to those in A), (B) and (C) are given the same reference numerals.
この円偏波マイクロストリップアンテナが、第１の実施
例の円偏波マイクロストリップアンテナと異なるのは、
第１の実施例における誘電体基板１０を介して形成され
るマイクロストリップ導体１２．１３と接地導体板１１
からなるマイクロストリップ線路４１．４２と、上記誘
電体基板２０に代えて、誘電体基板１０ａの裏面に、マ
イクロス） ＩＪツブ導体１２．１３が、誘電体基板１
０ａに対して第１の実施例のそれらの位置と対称な位置
に同様に形成されて構成されたマイクロストリップ線路
４４．４５を用いたことである。ここで、誘電体基板１
０ａを介してマイクロストリップ導体１２と接地導体板
２１によりマイクロストリップ線路４４が構成され、ま
た、誘電体基板１０ａを介してマイクロストリップ導体
１３と接地導体板２１によりマイクロストリップ線路４
５が構成される。The difference between this circularly polarized microstrip antenna and the circularly polarized microstrip antenna of the first embodiment is that
Microstrip conductor 12, 13 and ground conductor plate 11 formed via dielectric substrate 10 in the first embodiment
microstrip lines 41, 42 consisting of microstrip lines 41, 42, and microstrip conductors 12, 13 (in place of the dielectric substrate 20) on the back surface of the dielectric substrate 10a.
Microstrip lines 44 and 45 formed and configured in the same manner as in the first embodiment are used at positions symmetrical to those in the first embodiment with respect to 0a. Here, dielectric substrate 1
A microstrip line 44 is constituted by the microstrip conductor 12 and the ground conductor plate 21 via the dielectric substrate 10a, and the microstrip line 4 is constituted by the microstrip conductor 13 and the ground conductor plate 21 via the dielectric substrate 10a.
5 is composed.
すなわち、第２の実施例のマイクロストリップアンテナ
においては、マイクロストリップパッチ導体３１と、上
記マイクロストリップパッチ導体３１に対向するように
設けられた２個のマイクロストリップ線路４４．４５と
の間に、上記マイクロストリップパッチ導体３１が形成
される誘電体基板３０を介して、接地導体板２１を挟設
し、上記接地導体板２１に、円環スロット２２が上記マ
イクロストリップパッチ導体３１とマイクロストリップ
線路４４．４５に対向するように形成されている。That is, in the microstrip antenna of the second embodiment, the above-mentioned A ground conductor plate 21 is sandwiched between the dielectric substrate 30 on which the microstrip patch conductor 31 is formed, and an annular slot 22 is provided in the ground conductor plate 21 to connect the microstrip patch conductor 31 and the microstrip line 44 . 45.
以上のように構成された第２の実施例のマイクロストリ
ップアンテナは、第１の実施例と同様に２周波共用円偏
波マイクロストリップアンテナとして動作し、上述の利
得の向上の効果を除いて、第１の実施例と同様の作用と
効果を有する。The microstrip antenna of the second embodiment configured as described above operates as a dual-frequency circularly polarized microstrip antenna in the same way as the first embodiment, and except for the above-mentioned gain improvement effect, This embodiment has the same functions and effects as the first embodiment.
他の実施例
以上の第１と第２の実施例において、２個のマイクロス
トリップ線路４１．４２又は４４．４５に互いに９０度
の位相差を有するマイクロ波信号をそれぞれ入力するこ
とにより、上記マイクロストリップアンテナを円偏波マ
イクロストリップアンテナとして用いているが、本発明
はこれに限らず、各マイクロストリップ線路４１．４２
又は４４．４５にそれぞれ共振周波数ｆ、、ｆ、の各マ
イクロ波信号を入力して、各周波数を有する直線偏波の
各電磁波を輻射する直線偏波マイクロストリップアンテ
ナとして用いてよい。In the first and second embodiments described above, the microstrip lines 41, 42 or 44, 45 are each inputted with microwave signals having a phase difference of 90 degrees. Although the strip antenna is used as a circularly polarized microstrip antenna, the present invention is not limited to this.
Alternatively, it may be used as a linearly polarized microstrip antenna which radiates each linearly polarized electromagnetic wave having each frequency by inputting each microwave signal with a resonant frequency f, , f, respectively to 44 and 45.
以上の第１と第２の実施例において、２個のマイクロス
トリップ線路４１．４−２又は４４．４５が形成してい
るが、本発明はこれに限らず、１個のマイクロストリッ
プ線路のみを形成し、上記マイクロストリップアンテナ
を２周波共用の直線偏波マイクロストリップアンテナと
して用いてもよい。In the above first and second embodiments, two microstrip lines 41.4-2 or 44.45 are formed, but the present invention is not limited to this, and only one microstrip line is formed. The microstrip antenna may be used as a dual-frequency linearly polarized microstrip antenna.
以上の第１と第２の実施例において誘電体基板１０、ｌ
ｏａにマイクロストリップ線路４１，４２又は４４．４
５を形成しているが、本発明はこれに限らず、コプレナ
線路、スロット線路、サスペンデッド線路などの他の種
類のマイクロ波平面線路を用いてもよい。In the above first and second embodiments, the dielectric substrates 10, l
Microstrip line 41, 42 or 44.4 to oa
However, the present invention is not limited to this, and other types of microwave plane lines such as a coplanar line, a slot line, and a suspended line may be used.
以上の第１と第２の実施例において、マイクロストリッ
プパッチ導体３１を円板形状で形成しているが、本発明
はこれに限らず、方形、多角形などの他の形状で形成し
てもよい。In the above first and second embodiments, the microstrip patch conductor 31 is formed in a disk shape, but the present invention is not limited to this, and it may be formed in other shapes such as a rectangle or a polygon. good.
以上の！１と第２の実施例において、接地導体板２１に
形成されるスロット２２を円環形状で形成しているが、
本発明はこれに限らず、楕円環形状、又は５角形以上の
多角形などの環形状で形成してもよい。上記スロット２
２の形状を変化することにより、当該マイクロストリッ
プアンテナの放射指向特性を変化することができ、所望
の放射指向特性に設定することができるという利点があ
る。More than! In the first and second embodiments, the slot 22 formed in the ground conductor plate 21 is formed in an annular shape.
The present invention is not limited to this, and may be formed in an annular shape such as an elliptical ring shape or a polygon of pentagon or more. Slot 2 above
By changing the shape of the microstrip antenna 2, the radiation directivity characteristics of the microstrip antenna can be changed, and there is an advantage that the desired radiation directivity characteristics can be set.
［発明の効果］
以上詳述したように本発明Ｉこよれば、本発明に係る請
求項１又は２記載の構成のように、マイクロストリップ
パッチ導体と、上記マイクロストリップパッチ導体に対
して対向するように設けられた少なくとも１個のマイク
ロ波平面線路との間に、上記マイクロストリップパッチ
導体に当接された誘電体基板を介して接地導体板を挟設
し、上記接地導体板に環状のスロットを上記マイクロス
トリップパッチ導体と上記マイクロ波平面線路に対向す
るように形成し、もしくは上記接地導体板と上記マイク
ロ波平面線路との間に、さらに別の誘電体基板を挟設し
ている。このように構成されたマイクロストリップアン
テナは、２つの共振周波数を有するので、２周波共用の
直線偏波及び円偏波マイクロストリップアンテナを、従
来例に比較しその製作を容易化しかつ小型・軽量化する
ことができる。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention I, as in the structure according to claim 1 or 2 of the present invention, a microstrip patch conductor and a microstrip patch conductor facing the microstrip patch conductor. A ground conductor plate is interposed between the microstrip patch conductor and at least one microwave planar line provided in the above manner, with a dielectric substrate in contact with the microstrip patch conductor, and an annular slot is provided in the ground conductor plate. is formed to face the microstrip patch conductor and the microwave plane line, or another dielectric substrate is sandwiched between the ground conductor plate and the microwave plane line. The microstrip antenna configured in this way has two resonant frequencies, so it is easier to manufacture, smaller and lighter than conventional linearly polarized and circularly polarized microstrip antennas that can share two frequencies. can do.
また、請求項３記載のＩＩＩＩ成のように、請求項２記
載のマイクロストリップアンテナにおいて、上記マイク
ロ波平面線路の上記信号伝送導体を上記別の誘電体基板
側に形成することにより、上記信号伝送導体は上記マイ
クロ波平面線路の接地導体と、上記接地導体板との間番
こ挟設される。従って、上記信号伝送導体に伝送される
マイクロ波の電磁波は、上記接地導体板に形成された上
記環状のスロットのみから輻射され、従来例のようにマ
イクロストリップアンテナの裏面方向に漏洩することを
防止することができるので、当該マイクロストリップア
ンテナの放射効率は従来例に比較し高くなり、当該マイ
クロストリップアンテナの利得を大幅に向上させること
ができるという特有の利点がある。Further, in the microstrip antenna according to claim 2, the signal transmission conductor of the microwave plane line is formed on the side of the another dielectric substrate, so that the signal transmission The conductor is interposed between the ground conductor of the microwave plane line and the ground conductor plate. Therefore, the microwave electromagnetic waves transmitted to the signal transmission conductor are radiated only from the annular slot formed in the ground conductor plate, and are prevented from leaking toward the back surface of the microstrip antenna as in the conventional example. Therefore, the radiation efficiency of the microstrip antenna is higher than that of the conventional example, and the gain of the microstrip antenna can be significantly improved, which is a unique advantage.
第１図（Ａ）は本発明に係る第１の実施例のマイクロス
トリップアンテナの分解斜視図、第１図（Ｂ）は第１図
（Ａ）のマイクロストリップアンテナの平面図、
第１図（Ｃ）は第１図（Ｂ）におけるＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図、
第２図（Ａ）は本発明に係る第２の実施例のマイクロス
トリップアンテナの分解斜視図、第２図（Ｂ）は第２図
（Ａ）のマイクロストリップアンテナの平面図、
第２図（Ｃ）は第２図（Ｂ）におけるＢ−Ｂ″線につい
ての縦断面図、
１ｇ３図は第１の実施例のマイクロストリップアンテナ
の入力端反射係数Ｓ１１の周波数特性を示すグラフ、
第４図は第１の実施例のマイクロストリップアンテナの
放射指向特性を示すグラフ、
第５図（Ａ）は第１の従来例のマイクロストリップアン
テナの分解斜視図、
第５図（Ｂ）は第５図（Ａ）のマイクロストリップアン
テナの平面図、
第５図（Ｃ）は第５図（Ｂ）におけるｃ−ｃ’線につい
ての縦断面図、
第６図（Ａ）は第２の従来例のマイクロストリップアン
テナの分解斜視図、
第６図（Ｂ）は第６図（Ａ）のマイクロストリップアン
テナの平面図、
第６図（Ｃ）は第６図（Ｂ）におけるＤ−Ｄ’線につい
ての縦断面図である。
１０、ｌｏａ、２０．３０−誘電体基板、１１．２１・
・・接地導体板、
１２．１３・・・マイクロストリップ導体、２２・・・
円環スロット、
３１・・・マイクロストリップパッチ導体、４１．４２
．４４．４５・・・マイクロストリップ線路。FIG. 1(A) is an exploded perspective view of a microstrip antenna according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1(B) is a plan view of the microstrip antenna of FIG. 1(A), and FIG. C) is a longitudinal sectional view taken along the line A-A' in FIG. 1(B), FIG. B) is a plan view of the microstrip antenna in FIG. 2(A), FIG. 2(C) is a longitudinal cross-sectional view taken along line B-B'' in FIG. 2(B), and FIG. 1g3 is the first embodiment. FIG. 4 is a graph showing the radiation directivity characteristics of the microstrip antenna of the first embodiment, and FIG. 5(A) is the first conventional example. Figure 5 (B) is a plan view of the microstrip antenna in Figure 5 (A), Figure 5 (C) is about the c-c' line in Figure 5 (B). 6(A) is an exploded perspective view of the microstrip antenna of the second conventional example. FIG. 6(B) is a plan view of the microstrip antenna of FIG. 6(A). (C) is a vertical cross-sectional view taken along line DD' in FIG. 6(B). 10, loa, 20.30-dielectric substrate, 11.21.
...Ground conductor plate, 12.13...Microstrip conductor, 22...
Annular slot, 31... Microstrip patch conductor, 41.42
．． 44.45...Microstrip line.
Claims (5)
ストリップパッチ導体に対して対向するように設けられ
た少なくとも１個のマイクロ波平面線路との間に、上記
マイクロストリップパッチ導体に当接された誘電体基板
を介して接地導体板を挟設し、上記接地導体板に環状の
スロットを上記マイクロストリップパッチ導体と上記マ
イクロ波平面線路に対向するように形成したことを特徴
とするマイクロストリップアンテナ。(1) A dielectric substrate in contact with the microstrip patch conductor, between the microstrip patch conductor and at least one microwave plane line provided to face the microstrip patch conductor. A microstrip antenna characterized in that a ground conductor plate is sandwiched through the ground conductor plate, and an annular slot is formed in the ground conductor plate so as to face the microstrip patch conductor and the microwave plane line.
に、さらに別の誘電体基板を挟設したことを特徴とする
請求項１記載のマイクロストリップアンテナ。(2) The microstrip antenna according to claim 1, further comprising another dielectric substrate sandwiched between the ground conductor plate and the microwave plane line.
形成された信号伝送導体と接地導体からなり、上記信号
伝送導体が上記別の誘電体基板側に形成されたことを特
徴とする請求項２記載のマイクロストリップアンテナ。(3) A claim characterized in that the microwave plane line comprises a signal transmission conductor and a ground conductor formed through a dielectric substrate, and the signal transmission conductor is formed on the side of the another dielectric substrate. The microstrip antenna according to item 2.
請求項１、２又は３記載のマイクロストリップアンテナ
。(4) The microstrip antenna according to claim 1, 2 or 3, wherein the slot has an annular shape.
路であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のマ
イクロストリップアンテナ。(5) The microstrip antenna according to claim 1, 2 or 3, wherein the microwave plane line is a microstrip line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233490A JPH03254208A (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Microstrip antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5233490A JPH03254208A (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Microstrip antenna |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03254208A true JPH03254208A (en) | 1991-11-13 |
Family
ID=12911901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5233490A Pending JPH03254208A (en) | 1990-03-02 | 1990-03-02 | Microstrip antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03254208A (en) |
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1990
- 1990-03-02 JP JP5233490A patent/JPH03254208A/en active Pending
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