JPH0338102A - マイクロストリツプアンテナ - 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〕 この発明は円偏波用マイクロストリップアンテナに関す
るものである。

〔従来の技術〕

第１４図は例えばよりＥＩ！ｉ　ＴＲＡＮＳＡＯＴ工○
ＮＳ　０ＮＡＮＴＥＮＮＡＳ　ＡＮＤ　ＰＲＯＰＡＧＡ
ＴＩＯＮ　、　　ＶＯＬ　　ＡＰ−２９゜ＮＱｌ　、　
　ＪＡＮＵＡＲＹ　１９８１　、ＰＰ　２　２４．　　
”ＭｊＣｒ０８ｔｒｊｐＡｎｔｅｎｎａＴｅｃｈｎｏｌ
ｏｇｙ＝に示された従来の円偏ｅ、を発生するマイクロ
ストリップアンテナの構成例を示す図であシ、同図（ａ
）は正面図、同図（１））は側面から見た構成を説明す
るためのＣ−Ｃ’に釦ける断面−である。図に訃いて、
（１）は誘電体基板、（２）は誘電体基板＋１１の上面
に形成された放射導体板、（３）は誘電体基板（１）の
下面に形成された地導体板、（４）は誘電体基板（１）
の上面に形成された給電用の第一のマイクロストリップ
線路、（５）は第一のマイクロストリップ線路（４）よ
シフ／４波長長く設定された第二のマイクロストリップ
線路、（６）は第三のマイクロス）　ＩＪツブ線路であ
る。な訃、放射導体板（２）及び地導体板（３）によう
放射素子が形成される。

従来の円偏波用マイクロストリップアンテナは上記のよ
うに構成されているので、第三のマイクロストリップ線
路（６）全伝搬してきた電波は、第一のマイクロストリ
ップ線路（４）及び第二のマイクロストリップ線路（５
）に等電力分配され、１／４波長の位相差を持ってマイ
クロストリップアンテナ金励振する。第二のマイクロス
トリップ線路（５）ｔ−通って励振される電波は上記位
相差によう第一のマイクロス）　ＩＪＪツブ路（４）ｔ
−通って励振される電波より９０°遅れる。従って、放
射導体板（２）を流れる電流が電波の放射方向に対して
右方向に回転し右旋円偏波を放射する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来の円偏波用マイクロストリップアンテ
ナは、アンテナを励振する給電線路にマイクロストリッ
プ線路を用いている。このマイクロストリップ線路は、
その中心導体であるストリップ導体が放射導体板と同一
面上に形成されてかυ、地導体にたいしてアンテナの放
射方向にあるため、１Ｍ路の不連続部で発生する不要放
射が、アンテナの放射特性に悪影響を与えるという問題
点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、給ｔ＊路からの不要放射の影響が無い、平面
構成の円偏波用マイクロス）　ＩＪＪツブンテナを得る
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係わるマイクロストリップアンテナは、直交
する第１及び第２の対称軸を有し、この各対称軸に沿う
方向で長さが異なる形状の放射導体板？、誘電体基板の
一方の面に設け、この誘電体基板の他方の面に地導体板
を設け、上記放射導体板の中心部に対向する上記地導体
板に、上記放射導体板の第１及び第２の対称軸と所定の
角度をもつ対称軸を有するスロツ）１−設け、上記地導
体板の上記放射導体板と反対側にこのスロットと結合す
るストリップ線路を設けた構成としたものである。なお
、ストリップ線路とは、マイクロストリップ線路及びト
リプレート形ストリップ線路を総称するものとする。

〔作用〕

この発明にかけるマイクロストリップアンテナは、地導
体板の一方に放射導体板、他方に給電用ストリップ線路
を配置し、ストリップ線路を伝搬する電Ｒを、地導体板
に設けたスロットを介して放射導体板および地導体板か
ら成る放射素子に給電する。従って、放射素子と給電用
ストリップ線路を地導体板で遮蔽することができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１−はこの発明の一実施例のマイクロストリップアン
テナの構成を示す図であシ、同図（ａ）／Ｉｉ正面正面
図−同図）ｌは側面から見た構成を説明するためのＢ−
Ｂ’における断面−である。凶において、（１）と（３
）は第１４図に示した従来例と同一であシ、（７）はこ
の発明に係わる放射導体板、（８）は放射導体板（７）
と地導体板（３）とから構成されるマイクロストリップ
アンテナの放射素子、（９）は地導体板（３）の放射導
体板（７）と反対側に被着させて設けた給電回路用誘電
体基板、舖は給電回路用誘電体基板（９）の面上に形成
されたストリップ導体（１０ａＪと地導体板（３）とか
ら成るマイクロストリップ線路、　ａｎは地導体板（３
）に設けられた放射素子（８）の励振用のスロットであ
る。

第１図（ａｌにかいて、放射導体板（７）には第１の対
称軸Ａ−Ａ’と第２の対称軸Ｂ　＝Ｂ’がある。第１の
対称軸Ａ−Ａ’と第２の対称軸Ｂ　−Ｂ’は直交して）
少、かつ、対称軸Ａ−Ａ’とＢ　−Ｂ’のそれぞれに沿
った放射導体板（７）の長さａａ’Ｔｈよびｂ　ｂ’は
異なる長さである。さらに、ここで−例として示した長
方形のスロット側は、その対称軸が放射導体板（７）の
第１及び第２の対称軸の交点を通シ、それぞれの対称軸
と４５°の角度で交わるよう配置されている。また、マ
イクロストリップ線路佃の一方の端は給電端ａ３．他の
端Ｆｉ開放端（１３となって訃シ、この開放端ｌＩ３か
ら概略１／４波長のマイクロス）　ＩＪツブ線線路上上
位置において上記スロットｒ１１１の対称軸とマイクロ
ストリップ線路ａ（Ｉは直交して配置される構成である
。

次に動作について説明する。マイクロストリップ線路ａ
Ｏの給電端ａｚから給電された電波は開放端ａ３から概
略１７４波長の点にかいて電流が最大にな、！り、ａ界
が強くなってスロット側と結合する。

このとき放射導体板（７）と地導体板（３）から構成さ
れるマイクロストリップアンテナの放射素子（８）の共
振周波数を励振する電波の周波数近傍に設定すると、ス
ロット＋１１１と結合した電波は放射素子（８）を励振
する。この励振は対称軸Ａ　−Ａ’力方向対称軸ＢＢ／
Ｂ向の励振に分解して扱うことができ、第１図（ａｌに
示したように放射導体板（７）の対称軸Ａ−Ａ’とＢ−
Ｂ’それぞれに沿った長さａａ’訃よびｂｂ’は異なる
長さであるため、この放射素子（８）は第１の対称軸Ａ
−Ａ’の方向に対応する共振周波数ｆ１訃よび第２の対
称軸Ｂ　−Ｂ’の方向に対応する共振周波数で２の二つ
の周波数で共振する二共振峙性を示す。

第２図に二共振特性を説明するためのマイクロストリッ
プアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示す。

ここで、放射導体板（７）でａａ′〉ｂｂ′の場合には
、共振周波数ｆｌ〈共振周波数ｆ２となるため１図にお
いて、実線はａａ′の長さの放射導体板（７）の部分の
インピーダンス特性ヲ表し。

破線はｂｂ’の長さの放射導体板（７）の部分のインピ
ーダンス特性′ｔ−表す。ここで、スロット卸から励振
する電波の周波数ｆＱ’ｉｉこのｆｌ、ｆ２の中間に設
定すると、第２図の入力インピーダンスの虚部から、ａ
ａ’の長さの放射導体板（７）の部分は容量性インピー
ダンス特性を示し、ｂｂ’の長さの放射導体板（７）の
部分は誘導性インピーダンス特性を示すことがわかる。

従って、容量性インピーダンス特性を示す側の放射導体
板（７）を励振した電波の位相は遅れ、逆に誘導性イン
ピーダンス特性を示す側の放射導体板（７）を励振した
電波の位相は進む。

さらに、スロットａυの電界の方向は放射導体板（７）
の直交する対称軸Ａ−Ａ’とＢ　−Ｂ’から同一の角度
。

（４ダ）にあるため、対称軸Ａ　−Ａ’に沿った長さａ
　ａ’の放射導体板（７）カよび対称軸Ｂ　−Ｂ’に沿
った長さｂ　ｂ’の放射導体板（７）を同一振幅で励振
する。

このような動作をするため、上記ａａ’の長さの放射導
体板（７）の部分のインピーダンスと、ｂｂ’の長さの
放射導体板（７）の部分のインピーダンスの大きさを位
相の遅れ進みの差が９０°になるように最適に設定する
と、このマイクロストリップアンテナの放射素子＋８１
　Ｆｉ時間的に電波の偏波が電波放射方向に向いて右方
向へ回転する右旋円偏波を放射する。また、上記実施例
に釦いて、スロット側の対称軸の方向ヲｓＯ°回転させ
て配置すれば左旋円偏波を放射する。なか、上記マイク
ロストリップアンテナに訃いて、スロットａ１１の位置
設定誤差等による円偏波からのずれによる損失は、楕円
偏波率が３ｄＢ程度で約０．１３ｄＢ程度と小さいので
、上記マイクロストリップアンテナは一般公差で容易に
製作できる。

以上のように、このマイクロストリップアンテナでは地
導体板（３）の−万に放射導体板（７）、他方に給電用
ストリップ線路ＣＩＩを配置し、給電用ストリップ線路
０Ｉｔ−伝搬する電波を、地導体板（３）に設けたスロ
ットミル　ｔ”介して放射導体板（７）釦よび地導体板
（３）から成る放射素子（８）に給電するため、給電用
ス）　ＩＪツブ線路佃からの不要放射の影響が無いマイ
クロストリップアンテナｔ−得られる効果がある。

さらに、放射導体板（７）、スロットミル＞よび給電用
ストリップ線路ａｌｔ−それぞれ上記のように設定した
ので、平面構成で良好な円偏波が得られる効果がある。

なか、上記実施例では放射導体板（７）に十字形の形状
をしたものを示したが、これに眠らず上記実施例で示し
た要件を備えた形状であれば良く、第３図に示すように
長方形の放射導体板（７）ヲ用いても良い。また、第４
図に示すような楕円形状をした放射導体板（７）、第５
図に示すような円形の一部に凹部を設けた放射導体板（
７）、第６図に示すような円形の一部に凸部を設けた放
射導体板（７）、第７図に示すような円形の一部に凹凸
部を設けた放射導体板（７）、第８図に示すようなイス
ラエルクロス形の放射導体板（７）、第９図に示すよう
な先端が弧状のイスラエルクロス形の放射導体板（７）
ｔ−用いても上記同様の効果がある。なか、これらの図
において、破線でスロット（１１１の配置を示しである
。また、上記実施例ではスロツ）（Ｉｌｌに長方形のも
のを示したが、これに限らす対称軸を有する形状であれ
は良く、第１０図に示す楕円、第１１図に示すステップ
の付いた形状でも上記実施例と同様の効果がある。さら
に、第１２−に示すようにスロットαυを励振するマイ
クロストリップ線路αＯとスロットαＤの交差する位置
はインピーダンス整合の観点から決まるものであシ、ス
ロットａＤの中心からずらしても良い。また、マイクロ
ストリップ線路Ｑｌとスロット（ｌｉｔの対称軸とは必
すしも直交させなくて良い。さらに、上記実施例は給電
回路にマイクロス）　ＩＪツブ線路を用いた場合につい
て説明したが、これに限らず第１３図に示すようにトリ
プレート形ストリップ線路を用いても良い。回出はマイ
クロストリップアンテナの構＆ｆ示す図であシ、同図（
ａ）は正面図、同１ａ（ｔ）ｌは側面から見た構成を説
明するためのｎ−Ｂ’にｋける断面図である１゜−にお
いて０９はトリプレート形ストリップ線路−の二つの地
導体板のうちの一方の地導体板である。

これらの実施例ではストリップ線路の地導体板を放射素
子の地導体板と共用できる利点がある　なか、ストリッ
プ線路の地導体板は放射素子の地導体板と共用しなくて
も良い。

以上の実施例では、ひとつの放ＩＪ′Ｉ累子について説
明したが、複数の放射素子を接続して構成したマイクロ
ストリップアンテナにおいても、この発明は上記と同様
の効果を有することは自明のことである。

〔発明の効果〕

この発明によれば、地導体板の一方に放射導体板、他方
に給電用ストリップ線路を配置し、放射導体板、スロツ
ｌ−１よび給電用ストリップ線路をそれぞれ上記のよう
に設定し、スロットを介して放射素子に給電するよう構
成したので、平面構成で給電回路からの不要放射の影響
の無い良好な特性の円偏波用マイクロストリップアンテ
ナが実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のマイクロストリップアン
テナを示す構ａ：Ｉｌｌ、第２園は二共振特性を説明す
るためのマイクロストリップアンテナの入力インピーダ
ンスの周波数特性、第３−から第９図はこの発明の他の
実施例の放射導体板の形状を示す正面図、第１０図、第
１１−はこの発明の他の実施例のスロットの形状・を示
す正面−１第１２図はスロットと給電用ストリップ線路
の位置関係の他の実施例を示す構成図、第１３園は給電
用ストリップ線路としてトリプレート形ストリップ線路
を用いた他の実施例を示す構成国、第１４囚ハ従来のマ
イクロストリップアンテナの示す構成図である。 （１）は誘電体基板、（３）は地導体板、（７）は放射
導体板、（８１Ｈマイクロストリツプアンテナの放射素
子。 （９１ｒ／′ｉ給電す路用誘電体基板、　　（１０ａ）
はスｌ−ＩＪツブ導体、神はマイクロストリップ線路、
　＋Ｉｌｌはスロット、α２は給電端、　（１３１は開
放端、α荀はトリプレート形ストリップ線路、　［１５
はトリフ゛レート形ストリップ線路の両地導体板の内の
一方の地導体板である。 なカ、鵬中、同−符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 誘電体基板と、上記誘電体基板の一方の面に設けられ、
   直交する第１及び第２の対称軸を有し、この各対称軸に
   沿う方向で長さが異なる形状の放射導体板と、上記誘電
   体基板の他方の面に設けられた地導体板と、上記放射導
   体板の中心部に対向する上記地導体板に設けられ、上記
   放射導体板の第１及び第２の対称軸と所定の角度をもつ
   対称軸を有するスロットと、上記地導体板の上記放射導
   体板と反対側に形成され、上記スロットと結合するスト
   リップ線路とを備えたことを特徴とするマイクロストリ
   ップアンテナ。