JPH0358602A - 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】 （＋？−業１−の利用分！Ｉ！ｉ’　）本発明は、下面
アンテリ′のｈ’ｌ　．ｉｊｆｆに関づ−る。

（従来の技術） 平面アンテナ（よ、マイクｌ−１波１１Ｆ通イ，Ｙマ”
　１ｉ＋ｉ　ｌｉ！＋放彦受信川としてパラホラアンう
ヘナ・｝｝わるｌ）のとし７（開発が進められている。

そのうら、第５図（ａ）及び（ｂ）に示づ゜ように、誘
電体基板の一方の面（こ縮＋Ｍに整対して配置された複
数の方形の放９・ｊ素了３と、そのｈｌ　．１ｋ　泰”
ｉ’３に給電するための給電線路４とを（ｒ　Ｌ７、他
方の面に接地導体５を有づ−る４Ｎ造の′ｌ′−面゛ノ
′ンデナか知られており、第６図（ａ）及び（　＋）　
）　！こ示ずよ）に、その放１Ｊ素ｒ３に給１．１−る
ために同−・の赦１・ｊ幸了３Ｃ．二対して９０゜の（
＋＞相をイｊ！ｌる２つの給ＩＬ点を有し、円偏波で動
作するものもある。また、第７図（ａ）及び（ｂ）に辰
ずように、Ｉｊ＆　．ｌｔ素子３の表面に誘電体〔；を
イｊ゛シ、さらにその誘電体６の表面に放射電波を遮断
し２ない大きさで、かつ放射素７−３の中心とその中心
がほぼ一致する開１−１部８をイ〕ケる接地導体７をＬ
１ずろものが知ら９，′Ｃおり、第８図（ａ）皮び（ｂ
）に示ずよう１．こ、法電体６に、辛気層または発泡樹
脂のような空気を含む４ル１脂層２用いた平面アンテナ
４）知られている。

また、枚１＝１素７−３の表面に誘電体６を｛４−　シ
、さら６こその講ＩＲ体〔ｉの表面に！ｊＨ４雷波を遮
Ｉりｉしない大きさで、かつ放射哲了３の中心とその中
心がほぼ一致する開［１部８を有づ−る接地導体７を有
する平面アンアノ・において、その接地導体７と同一平
面であってその開［１部８内に絶縁された２次放射導体
１１をａする平面アンテナが特開昭６３−１９　９５　
５　０　３号公報（第９図に示す。）に開示されて打？
ツ、その２次放別弾体１１が接地導体７と同−下面にな
く、その接地導体７の表白に誘電体１０を有し、さらに
その誘電体１０の表面に放射素子３の中心とその中心が
ほぼ−敗する２次放躬導体ｌ１を佇する゛Ｖ而アンデナ
（第１０図乙こ示ず。

）および、前記の涜主体塾板の一方のｉｌｉ．ｉに縦横
に整対して配置された複数の方形の赦射素子３と、その
赦射素子３に給′ｉＥずろための給電線路４とを有し、
他方の面に接地導体５を有し、放ｆｆ＝ｊ素ｒ３の表面
に誘電体１０をイｆし、その誘電体１０の表面に放Ｕ・
Ｉ素子３の中心とその中心が番Ｊぼ−・敗する２次放射
導体１１を有し、その２次放別導体の表１ｎＩに誘電体
６を仔し、さらにその誘電体〔ｊの表面乙こ敏躬電波を
遮断しない大きさで、かつ赦７１＝１素子３の中心とそ
の中心がほぼ一致Ｊ−る開１−１部｝３仝ｆ１する接地
導体゛７を存する平面アンテナ（第１１園乙こ示す。）
が本願出願人とＩ１本放送ｌｆＡ会の共同により先に出
願されている。

（発明が解決しようとする課砂） 従来の技術においては、複数の放！１４　素７−　３を
整対して配置し、各素子を給雷線路４で結合しＣアレイ
化した同　面積の゛［而アンテノ゛におい゛（ｌ　｛Ｊ
、隣接する放射素子３の間隔が狭いほど放１・ｊ素Ｙの
数が多くなり、平面アンう−ノ′としての利得は向１−
するが、隣接する放ルｔ素Ｉ′−３で〕給電線路４の間
隔が狭くなりずぎるど給電綿路間や給電線路と放射素子
との間での電磁粘合が大きくなり、ｎいの干ｌ！１，−
のため乙こ逆に利Ｂｙ｝か伏ト４−るごと乙こなる。

また、いずれち縦４ｊ／ｊに隣接する放射素ｒ３の中心
を結ぶ２万向の直線（、こ力ｌ１，各放ル１素子３の各
辺りく直角又は平行となっている横造のため、隣接する
敏Ｕ＝１素７−３間の間隔が小さくなると、放射素ｒ３
７ｙ，び給電線路４からなるさ体ｎＹ　（こ打いて隣接
する導体間の間隔ｂ＜極端に狭くなる部分が７１：シて
、電磁的Ｆ渉がルし易くなると考えられ、隣接する導体
間の間隔が制限されている。

この制限に加えて、隣接ケる２つの放躬素−Ｆ３のイ１
１似なｉＩ′Ｌｉ淫Ｌこある辺の間隔が・Ｖ面方向の１
波長もしくはその整数倍に４目当する１長さに百ｉＪれ
ば１丘いほど、複故の放射素子３のな４“・ＩＺ而ｈ一
同への放射成分（リ−イｌ：’　ｌ：Ｉ−ブ）が同相で
屯脅されて大きくなり、必要な指向Ｊｊ向への利得が低
ドするということわく分かった。

七発明（Ｊ、同一面積ご品利得を１５るためＧこ、放１
１素ｒ一間隔を小さくし、より多くの放！Ｉ１老Ｙ−を
７１／　．｛化したときＯこ、ＦＡ　，ｌ妾づーる導体
間での十渉仝偶滅でき！［而）Ｊ−向への電波のＡｉれ
ｌｌ７）ｌｌＩＩ制に優れた゛｛ξ面アンテ』一を提｛
１（１ることかできる。

（課題を解決！ｌ−るための十段） 木究明は、平面アンテナの導体問の電４ｆｌ．　１１！
ｉ含を小さく３−るために、７５３数の放射素子の配直
を変４−ること、及び、接Ｉｌ！！導体、赦羽幸ｒ及び
給電線路からの放射を肋＜遮ｉｉ゛ｉν・ｑ体からなる
平面一？ンうーノにおいては、その放’Ｉ＝Ｉ素了から
平面方Ｉ１りに放Ｕ・Ｉ　ｉ３れる或分が同相で重畳し
ないように放射素了を配置することを４ロ徴とする。

この第１の特徴を実現するために、誘電体基板２の一方
の１ｒ１目こ縦横！コ翳対して配ｉηさヵた複数の方形
の放射素了３と、その放射素１に給電するための給電線
路４とを有し、池力の面に接地導体５を在する平而アン
うーナＧこおいて、縦横に隣接する放射素−Ｊ７−３の
中心を結ぶ２方向の直線に対し、芥放射素了３の各辺が
゛Ｖ行及びＩＩ′１角とならないように設り、また、そ
の敏１・Ｉ素子３に給電するために同一の放射素子３に
対して９０’の位相をｆ丁する２つの給電点Ｃこ接続さ
れた給電線路４を使用することもできる。この放肘素了
−３の形状（、｝、従来使用されている形状ならば、楕
円、五角形、方形であ−，，て角仝切り欠いた形状等を
も使用でき、その放射累了３から平面方向に放］＝Ｉさ
れる戒分が同州−Ｃ　Ｙ’；Ｃ　．ｉ　Ｌないよう｛こ
赦１・１素Ｔ−３を配置できれも，Ｌ＋ｉｉｌ記以ク｝
の範囲に限らす効眼がある。

また、本究明の第２の１１徴を実現するために、この敏
射素子３の表面に講；Ｅ休６をｆＴ　Ｌ７、さらにその
誘電体６の友面に放！１１雷波を遮断しない大きさで、
かつ放ＩＪ素子３の中心とその中心が（Ｊぼ・致する開
［１部８を仔する１妾地導住マを有す−る構Ｊ貴を用い
ることができ、さらに、その誘臣体１０の表げＩｉに放
Ｑ・１累／−３の中心とその中心がほほ一致する２次放
射導体１１をｆ）一づ−る講ｊ聞としてもよい。

このときに、２次孜射導体１０と接地導体゛ｌを入れ換
えた構造としても使用できろ。

詰雷体６や涜電体１０には、比講雫・９・′と講電正接
が小さいものを用いることが好まし＜、字気崩を１史用
するごともでき、この場合乙こは、１ニドの層を支｛、
Ｉするため６こスベ−りを用い、放１・ｊ４￥姓に影タ
しない箇所であればこのスペ−りは導電１コ１“の十Ａ
料を用いることもできる。また、発泡樹脂のよ・）な辛
気を含Ｊ−’　４ＡＩ　Ｉ指屓４一川いることもでき、
このよ−）な樹脂として、ポリエチレン、ボリス丁一レ
ン等のポリオレフィン樹ＩＩｉ′ｉを発泡さけたちのが
クＹましレ）。

（作用） 第・１図（ａ）に本発明の構造（こよる放１・Ｉ素了３
の配置を示すとおり、放射素子３の中心と隣接する素子
の中心の間の距離が第４図（ｂ）に示−づ従来の配置に
よる放１・ｊ素了３の中心と隣接する素子の中心の間の
距離ど同−・であっても、縦横に隣ｊ妾する放ｚ・１素
子３の中心を結ぶ２方向の直線に対し各放射素子３の各
辺が平行旋び直角とならないようＧこ設｛Ｊられている
ので、各導体間の間隔を大きくし電磁結合を小さくでき
るため、同一の而積に配置される；攻冬１素Ｉの数を多
くできる。

また、Ｉ・リプレーＩ−構造の平面アンテナとしたとき
乙こ、ｉｉｉｌ記の効東とともに、騎１妾４−る牧Ｕ・
Ｉ素了３の相似な位置にある辺の間の距離が、第４レ１
（ｂ）にポず従来の配置（、こＩＬべて大きくなるので
、波長の朶数倍６こなることを避りることか容易となり
、放射素Ｙ３の平［ｈ１方向に赦則される電波の威分が
重青：シてその戒分が人きくならづ″、アンテナの重直
力向での利得が低下ずろごとを抑制する、ことができる
。

実施例ｌ 第１図（ａ）及び（■））に示す構造とし、使用周波数
を１２Ｃｌｌｚとして、−辺が８．６ｍｍのノノ−形の
Ｈ’ｌ　Ｑ−１素ｒを５　１．　２　ｉ．ｌＡヘ、各素
了ヲ中心線ヲ８．１，フ線乙こ対し１５゜｛頃しＪた。

放１Ｊ素ｒ３と給電、ＶＡ路４に、３　５　／／　ｍの
銅箔を用い、誘電体２に発泡ポリエチレンを用い、１妾
地１，４体５にｊゾさＩ　ｍ　ｍのアルく二ｌ′）ノ、
板を用いた。

実施例２ 第２図（ａ）及び（ｌ））に．ｉ々ず構造とし、誘電体
６るこ発泡ポリエチレンを用い、接地導体７に０５　ｍ
　ｍのアル兆ニウｌ．仮を用い、開［」部８は−・辺１
３．０＋ｎｍの方形とした他は、実施例Ｉと同様とした
。

夫施例３ 箪３図（ａ）及ひ（　ｈ　’）　Ｄ：．：　４；　１’
　＋ｂＳ　＋’ｉと｛−７、実Ｊｉｉｉ例２の構或の１
−に、３　８　／／　ｍのボリ１ステルＣこ３５Ｂｍの
１同７凸を貼ったものをエノチンクカＩ１上して２次放
射導体を形威したものを、イ☆Ｖ〜合わーけして１６１
定した。

（効果） 本発明の構造としたことにより、 （１）隣接する放躬素子と給電線路またｉ；Ｌ給電線路
間の干渉を小さくでき、放躬パターン特１斗に優れた高
利得の平面アンテづを捉供することができた。

（２）各放１＝Ｉ素子から平面方向へ伝搬する電波の主
或分の｛＋′Ｉ４１じ（を１波長の撃数｛ｊ’ｉから４
゛らずことかでき、平面アンテナの平面力向への伝搬或
分を小さくする設計が容易となった。

（３）放射素子と給電線路および給電線路間の結合を小
さくできるために、従来の平面アンテナと同−の面積で
より多くの素子数を搭載でき、アンテナの利得を大きく
することもできた。

（４）放射素子のＬに開１」部を右する接地導体を用い
た場合、または、その上に２次放８・１導体を設ｉＪた
場合には、同−の放Ｎ＝ｊ素子に対して９０゜の位相を
有する２つの給電点に接続された給電線路の曲析部を接
地導体で遮蔽するスペースが確保でき、指向力ＩｉＩ１
での利得と不要輻Ｉ１の小さいアンテナを提イｊ（する
ことができた。

【図面の簡単な説明】

第１レ］　（　＋１　）及び（ｌ））は不発門の−・実
施例を示ず上而レ１と断ｉ＃７　１ＲＩ、第２図（ａ）
及び（ｂ）｛よ本発明の他の実施例を示す−Ｌ面図と断
面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は本発明の他の実施例を
示す上面図と断面図、第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明
の原理を示す平面図、第５図（ａ）及び（ｈ）は従来例
を示す上面図ど断而図、第６図（ａ）及び（ｂ）は他の
従来例を示す上面レ１と断面図、第７図（ａ）及び（ｂ
）は他の従来例を示す↓．面図と断面図、第８図（ａ）
及び（ｂ）は他の従来例を示ず」二面図と断面レ１、第
９図（ａ）及び（ｂ）は他の従来例を示す−１二面図と
断面図、第１０図（ａ）及び（ｂ）は他の従来例を示す
上面図と断面図、第１１図（ａ）及び（ｂ）は他の従来
例を示す十面図と断面図である。 １ ２ 符号の説明 ２．誘電体基板 ４，給電線路 ６．誘電体 ８．開口部 １０．試重体 放射素子 接地導体 接地導体 ２次放射素−ｒ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、誘電体基板２の一方の面に縦横に整列して配置され
   た複数の方形の放射素子３と、その放射素子３に給電す
   るための給電線路４とを有し、他方の面に接地導体５を
   有する平面アンテナにおいて、縦横に隣接する放射素子
   ３の中心を結ぶ２方向の直線に対し各放射素子３の各辺
   が平行及び直角とならないように設けられた平面アンテ
   ナ。 ２、誘電体基板２の一方の面に縦横に整列して配置され
   た複数の方形の放射素子３と、その放射素子３に給電す
   るために同一の放射素子３に対して９０°の位相を有す
   る２つの給電点に接続された給電線路４とを有し、他方
   の面に接地導体５を有する平面アンテナにおいて、縦横
   に隣接する放射素子３の中心を結ぶ２方向の直線に対し
   各放射素子３の各辺が平行及び直角とならないように設
   けられた平面アンテナ。 ３、放射素子３の表面に誘電体６を有し、さらにその誘
   電体６の表面に放射電波を遮断しない大きさで、かつ放
   射素子３の中心とその中心がほぼ一致する開口部８を有
   する接地導体７を有する請求項１または２のうちいずれ
   かに記載の平面アンテナ。 ４、放射素子３の表面に誘電体６を有し、その誘電体６
   の表面に、放射電波を遮断しない大きさで、かつ放射素
   子３の中心とその中心がほぼ一致する開口部８を有する
   接地導体７を有し、さらに、その接地導体７の表面に誘
   電体１０と、その誘電体１０の表面に放射素子３の中心
   とその中心がほぼ一致する２次放射導体１１を有する請
   求項１、２または３のうちいずれかに記載の平面アンテ
   ナ。 ５、誘電体６が、空気層または発泡樹脂のような空気を
   含む樹脂層である請求項４記載の平面アンテナ。 ６、誘電体１０が、空気層または発泡樹脂のような空気
   を含む樹脂層である請求項４または５のうちいずれかに
   記載の平面アンテナ。