JPH04170804A

JPH04170804A - マイクロストリップアンテナ

Info

Publication number: JPH04170804A
Application number: JP29913290A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Omine; 裕幸大嶺; Yonehiko Sunahara; 米彦砂原; Makoto Matsunaga; 誠松永
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-11-05
Filing date: 1990-11-05
Publication date: 1992-06-18
Anticipated expiration: 2015-07-12
Also published as: JP3064395B2

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］この発明はトリプレート形ストリップ線路を用いた給電
回路と一体化した構造のマイクロストリップアンテナに
関するものであり、特に、その人カインビーグンスの広
帯域化に関するものである。

［従来の技術］従来例としては２例えば、特願平２−２４３２２７号に
示されたマイクロストリップアンテナがある。

第６図は、この従来の給電回路と一体化したマイクロス
トリップアンテナの構成例を示すものである。図におい
て、（１）は第１の放射導体板、（２）は第１の地導体
板、（３）は第１の誘電体基板。

（４）は第２の誘電体基板であり、この４つからマイク
ロストリップアンテナ（５）が構成される。さらに、（
６）は第２の地導体板、（７）はストリップ導体（給電
導体ともいう。）であり、このストリップ導体（７）は
第１の地導体板（２）、第２の地導体板（６）を地導体
とするトリプレート形ストリップ線路Ｃ以下ストリップ
線路）（８）を構成している。（９）は第１及び第２の
誘電体（２）　、　　（６１を接続するための接続導体
で、第１及び第２の誘電体基板（３）　、　（４）にス
ルホールメツキ等の技術を用いて形成される。この接続
導体（９）はマイクロストリップアンテナの周囲に配置
される。

従来のストリップ線路を用いた給電回路と一体化した構
成の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、ストリップ線路（８）を伝搬してきた電
波はストリップ線路（８）を通して共振器の一種である
放射導体板（１）及び第１の地導体板（２）から成るマ
イクロストリップアンテナ（５）を励振し、これにより
電波が放射される。ここで、接続導体（９）を用いて２
枚の地導体を導体で接続することにより、２枚の地導体
を流れる電流をマイクロストリップアンテナの手前で合
流させることができ、全地導体電流がマイクロストリッ
プアンテナと結合し、ストリップ線路のモードからマイ
クロストリップアンテナへのモード変換が容易に行え、
平行平板モードが発生しないことになる。

［発明が解決しようとする課題］上記のような従来の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ストリップ線路を用いてい
る。ストリップ線路とマイクロストリップアンテナは同
一の誘電体を用いているため、２層の誘電体層で給電回
路と一体化したマイクロストリップアンテナが構成でき
る。この点ではすぐれているが次のような２つの問題点
がある。

まず、第１の問題に一ついて述べる。一般にマイクロス
トリップアンテナの入力インピーダンス特性を広帯域化
するためには、アンテナの共振器としてのＱを小さくす
る必要があり、そのためには、誘電体層を厚くすること
、あるいは、誘電体の比誘電率を小さくする必要がある
。この場合。

マイクロストリップアンテナと給電線路は同じ層に構成
されるので、誘電体層（第６図（ｂ）の図面上の上下幅
）を厚くすると給電線路の特性インピーダンスを同じに
するためには、ストリップ線路（８）の線路幅（第６図
（ａ）の図面上の上下幅）を誘電体層の厚さに比例して
太（する必要がある。

また、誘電体の比誘電率を小さくすると同様に線路幅を
太くする必要があり、複数のマイクロストリップアンテ
ナをアレー状に配列させたアレーアンテナを構成する場
合、線路幅が太くなると給電線路を限られた面積内に配
置できないという問題点があった。

次に第２の問題点として、従来の構造では、２枚の地導
体を導体で接続し同電位としても接続導体が周波数特性
をもつという問題点があった。そして、前述したように
広帯域化のため誘電体層を厚くすると接続導体長が長く
なり、接続導体の周波数特性がさらに悪影響を及ぼすと
いう問題点があった。

この発明は上記のような２つの問題点を解消するために
なされたもので、給電用線路として誘電体層の薄いスト
リップ線路を用いて接続導体のもつ周波数特性を抑制す
るとともに、広帯域な入力インピーダンス特性を持つマ
イクロストリップア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第１の
放射導体の上部に第３の誘電体層を設けて第２の放射導
体板を配置した構造である。

［作用］この発明におけるマイクロストリップアンテナは、第１
の放射導体の上部に第２の放射導体板を配置した構造に
より第１及び第２の放射導体板共に共振する。従って、
第１及び第２の誘電体層を薄い誘電体で構成しても、第
３の誘電体層を厚くし、かつ比誘電率を小さくすること
で広帯域な入力インピーダンス特性を持つマイクロスト
リップアンテナを得られる。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において（１）は第１の放射導体板であり、その
他（２）から（９）は第６図に示したものと同様のもの
である。（１０）は第２の放射導体板。

（１１）は第３の誘電体層である。本発明に係るマイク
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、ストリップ線路（８）を伝搬してきたｔｉ波はスト
リップ線路（８）を通して共振器の一種である第１の放
射導体板（１）及び第１の地導体板（２）から成るマイ
クロストリップアンテナ（５）を励振し９次に、第２の
放射導体板（１０）が励振され、この両方により電波が
放射される。

このように、第３の誘電体層を設け、この厚さを厚くし
たり、比誘電率を小さくすることによりアンテナのＱの
値を小さ（することができ、入力インピーダンスの広帯
域化が図れることになる。

この第３の誘電体層は第１と第２の放射導体板（１）と
（１０）の間にあればよく、他の領域にある必要はない
。したがって、ストリップ線路においては少なくとも従
来どおりの厚さか、従来より薄い厚さにすることができ
る。従来は第１と第２の誘電体層（３）と（４）がアン
テナ部分と給電線路部分の両方にまたがって共通に用い
られていたため。

アンテナ部分の原型化と給電線路の薄型化が相反するも
のとして受は入れられなかったのに対して、この発明は
アンテナ部分の原型化を、アンテナ部分にのみ存在すれ
ばよい第３の誘電体層を備えることにより達成したもの
である。

ここで、第３の誘電体層（１１）は、空気層であっても
よく、たとえば発泡スチロールを用いたり。

第１の放射導体（１）と第２の放射導体（ｌＯ）の間に
柱状物体を複数個挟んだ構造としたものでもよい。

このように、第２の放射導体（１０）を設けることによ
り９．往来と同様の構成で入力インピーダンス特性の広
帯域化を図れるが、さらに、このような構成にすること
により、誘電体層＋３１　、　　（４１を薄（しても従
来の入力インピーダンス特性を保つことができることに
なる。接続導体（９）のもつ周波数特性は接続導体長が
短かければ短かいほど制限されるため、このように誘電
体層（３１、（４）の薄型化が図れれば、接続導体長が
短くなり、接続導体（９）が原因となっていた周波数特
性を抑制することができる。

なお、上記実施例では円形のマイクロストリップアンテ
ナを用いた例を示したが、方形、あるいは任意の形状の
マイクロストリップアンテナ、さらに円偏波を励振する
ために縮退分離素子を付けた構造のマイクロストリップ
アンテナを用いてもこの発明が有効である。

また、上記実施例では給電線路が１つの場合を示したが
、第２図のように円偏波を励振するために、あるいは直
交した２偏波共用のアンテナを得るように、２つの入出
力端子がある場合でもこの発明が有効であることは言う
までもない。

なお、上記実施例では接続導体（９）を２本用いた例を
示したが、第３図のように数本、あるいは、第４図のよ
うに接続導体（９）を連続に並べたキャビティとしても
同様な特性が得られることは言うまでもない。

以上のように、第１図から第斗図においては。

第１及び第２の誘電体層から成り、第１の誘電体層の一
方の面に地導体板を有し、第２の誘電体層の一方の面に
地導体板及び第１の放射導体板を配置し、上記第１およ
び第２の地導体の概略中央にストリップ導体を配して成
るトリプレート形ストリップ線路を構成し、上記ストリ
ップ導体と第１の放射導体板を近接させて給電し、上記
第１及び第２の地導体板を導通した構成のマイクロスト
リップアンテナにおいて、上記第１の放射導体板の上部
（＝第２の放射導体板を配置する構成としたことを特徴
とするマイクロストリップアンテナを述べた。

さらに１以上はストリップ線路とマイクロストリップア
ンテナを近接させて結合させる場合の例について示した
が、第５図のようにストリップ線路を直接マイクロスト
リップアンテナに結合させた場合でもこの発明が有効で
ある。

第５図は、第１及び第２の誘電体層から成り。

第１の誘電体層の一方の面に地導体板を有し、第２の誘
電体層の一方の面に地導体板及び開口を配置し、上記第
１および第２の地導体の概略中央にストリップ導体を配
して成るトリプレート形ストリップ線路を構成し、上記
ストリップ導体の先端部に放射導体板を配置し、上記第
１及び第２の地導体板を導通した構成のマイクロストリ
ップアンテナにおいて、上記開口の上部１″−第２の放
射導体板を配置する構成としたことを特徴とするマイク
ロストリップアンテナを示したものである。

なお、上記実施例では、誘電体基板（３）　、　（４１
を用いて構成する例を示したが、誘電体は空気層であっ
ても良いことは言うまでもない。

［発明の効果〕以上のように、この発明におけるマイクロストリップア
ンテナでは、第１の放射導体板の上部に第２の放射導体
板を配置することにより、第２の放射導体板も共振する
ため、広帯域な特性が得られるとともに、接続導体長を
短（することができ接続導体のもつ周波数特性を抑制で
きるマイクロストリップアンテナを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるマイクロストリップ
アンテナの構成を示す図、第２図、第３図、第４図、第
５図はこの発明の他の実施例を示す図、第６図は従来の
マイクロストリップアンテナの構成を示す図である。　
　− 図中。（１）は第１の放射導体板。（２）は第１の地導体板（３）は第１の誘電体基板。（４）は第２の誘電体基板。（５）はマイクロストリップアンテナ。（６）は第２の地導体板。（７）はストリップ導体。（８）はトリプレート形ストリップ線路。（９）は接続導体。（１０）は第２の放射導体板。（１１）は第３の誘電体基板。（１２）はキャビティ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）以下の要素を有するマイクロストリツプアンテナ（ａ）第１及び第２の誘電体層，（ｂ）第１の誘電体層の一方の面に配置された第１の地
導体板，（ｃ）第２の誘電体層一方の面に配置され開口部を有す
る第２の地導体板，（ｄ）開口部に配置された第１の放射導体板，（ｅ）上記第１および第２の誘電体層の間にあり第１の
放射導体板に近接させて配置された給電導体，（ｆ）上記第１及び第２の地導体板を導通させた接続導
体，（ｇ）上記第１の放射導体板の第１の地導体板とは対向
する位置に配置された第２の放射導体板，（ｈ）第１と第２の放射導体板の間に配置された第３の
誘電体層。
（２）以下の要素を有するマイクロストリツプアンテナ（ａ）第１及び第２の誘電体層，（ｂ）第１の誘電体層の一方の面に配置された第１の地
導体板，（ｃ）第２の誘電体層一方の面に配置され開口部を有す
る第２の地導体板，（ｄ）上記第１および第２の誘電体層の間に配置された
給電導体，（ｅ）上記給電導体の端部に接続され，上記開口部に対
応した位置に配置された第１の放射導体板，（ｆ）上記第１及び第２の地導体板を導通させた接続導
体，（ｇ）上記第１の放射導体板の第１の地導体板とは対向
する位置に配置された第２の放射導体板，（ｈ）第１と第２の放射導体板の間に配置された第３の
誘電体層。