JPH05152829A - 円環マイクロストリツプアンテナ - Google Patents
円環マイクロストリツプアンテナInfo
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- JPH05152829A JPH05152829A JP3314275A JP31427591A JPH05152829A JP H05152829 A JPH05152829 A JP H05152829A JP 3314275 A JP3314275 A JP 3314275A JP 31427591 A JP31427591 A JP 31427591A JP H05152829 A JPH05152829 A JP H05152829A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 円環マイクロストリップアンテナにおいて、
小形、かつ簡単な構成で、２周波数共振とする。 【構成】 マイクロストリップアンテナにおいて、内周
部３５が開放された円環状の放射素子３３の外周縁に、
単一の給電点３４と４５゜の角間隔で、それぞれ所定面
積ΔＳ／２の１対の変形部３６ｃ，３６ｄを形成する。
小形、かつ簡単な構成で、２周波数共振とする。 【構成】 マイクロストリップアンテナにおいて、内周
部３５が開放された円環状の放射素子３３の外周縁に、
単一の給電点３４と４５゜の角間隔で、それぞれ所定面
積ΔＳ／２の１対の変形部３６ｃ，３６ｄを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、２周波数共振型の円
環マイクロストリップアンテナに関する。
環マイクロストリップアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、衛星通信や移動体通信の分野にお
けるアンテナ系としては、通常、構成が簡単で形状が小
さく、低プロファイルの平面アンテナが使用されてい
る。そして、平面アンテナの代表格であるマイクロスト
リップアンテナでは、円形または方形の放射素子が一般
的である。これらの形状の放射素子では、その寸法が使
用周波数に対して一意的に定まること、また、その入力
インピーダンスが、中心では基本的にゼロであり、周辺
に近づくにつれて高くなることが知られている。
けるアンテナ系としては、通常、構成が簡単で形状が小
さく、低プロファイルの平面アンテナが使用されてい
る。そして、平面アンテナの代表格であるマイクロスト
リップアンテナでは、円形または方形の放射素子が一般
的である。これらの形状の放射素子では、その寸法が使
用周波数に対して一意的に定まること、また、その入力
インピーダンスが、中心では基本的にゼロであり、周辺
に近づくにつれて高くなることが知られている。
【０００３】まず、図１２〜図１４を参照しながら、従
来のマイクロストリップアンテナについて説明する。図
１２，図１３において、１０は平面アンテナであって、
いずれも円形の接地導体１１上に、ふっ素樹脂のような
低損失の誘電体層１２を介して、円形の放射素子１３が
同心に積層配設される。この放射素子１３には、中心１
３ｏから適宜にオフセットされて、単一の給電点１４が
配設される。
来のマイクロストリップアンテナについて説明する。図
１２，図１３において、１０は平面アンテナであって、
いずれも円形の接地導体１１上に、ふっ素樹脂のような
低損失の誘電体層１２を介して、円形の放射素子１３が
同心に積層配設される。この放射素子１３には、中心１
３ｏから適宜にオフセットされて、単一の給電点１４が
配設される。
【０００４】図１３に示すように、接地導体１１の放射
素子１３とは反対側に、給電点１４と対向して、同軸コ
ネクタＪが配設され、この同軸コネクタＪの内部導体が
給電点１４に直接に接続される。また、放射素子１３の
中心１３ｏは、短絡ピン１３ｓにより、接地導体１１に
接続される。
素子１３とは反対側に、給電点１４と対向して、同軸コ
ネクタＪが配設され、この同軸コネクタＪの内部導体が
給電点１４に直接に接続される。また、放射素子１３の
中心１３ｏは、短絡ピン１３ｓにより、接地導体１１に
接続される。
【０００５】上述のような１点給電により、放射素子１
３には、ＴＭ110 モードにおいて、図１２に矢印Ｆ０で
示されるような、給電点１４を通る直径方向に励振電流
が流れて、放射素子１３は、このモードに対応する単一
の周波数に共振し、直線偏波を放射する。
３には、ＴＭ110 モードにおいて、図１２に矢印Ｆ０で
示されるような、給電点１４を通る直径方向に励振電流
が流れて、放射素子１３は、このモードに対応する単一
の周波数に共振し、直線偏波を放射する。
【０００６】図１２，図１３のアンテナ１０が、例え
ば、１．６ＧＨｚの周波数帯で使用される場合、接地導
体１１，放射素子１３の寸法、誘電体層１２の厚さと誘
電率は、例えばそれぞれ次のように設定される。 Ｄ11＝１３０ｍｍ， Ｄ13＝６６ｍｍ； ｔ12＝３．２ｍｍ， εr ＝２．６ また、給電点１４のオフセット距離は、例えば次のよう
に設定される。 ρ14＝１０．０ｍｍ
ば、１．６ＧＨｚの周波数帯で使用される場合、接地導
体１１，放射素子１３の寸法、誘電体層１２の厚さと誘
電率は、例えばそれぞれ次のように設定される。 Ｄ11＝１３０ｍｍ， Ｄ13＝６６ｍｍ； ｔ12＝３．２ｍｍ， εr ＝２．６ また、給電点１４のオフセット距離は、例えば次のよう
に設定される。 ρ14＝１０．０ｍｍ
【０００７】これにより、上述のようなアンテナの入力
インピーダンス−周波数特性は、図１４Ａに示すように
なり、図１４Ｂにも示すように、中心周波数における整
合状態は良好である。
インピーダンス−周波数特性は、図１４Ａに示すように
なり、図１４Ｂにも示すように、中心周波数における整
合状態は良好である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、移動体通信
の分野では、移動局側のアンテナの一層の小型化が絶え
ず要望されており、前述のような円形マイクロストリッ
プアンテナを小型化する手法として、例えば、次の文献
などにより、図１５に示すように、放射素子に開孔を設
けて円環状とすることが知られている。 参考文献：米国電気電子技術者協会マイクロウェイブ理
論及び技術部門報告（IEEE Trasaction on Microwave T
heory and Techniques） 第２８巻第１２号，１４６４〜１４６８頁（１９８０年
１２月）
の分野では、移動局側のアンテナの一層の小型化が絶え
ず要望されており、前述のような円形マイクロストリッ
プアンテナを小型化する手法として、例えば、次の文献
などにより、図１５に示すように、放射素子に開孔を設
けて円環状とすることが知られている。 参考文献：米国電気電子技術者協会マイクロウェイブ理
論及び技術部門報告（IEEE Trasaction on Microwave T
heory and Techniques） 第２８巻第１２号，１４６４〜１４６８頁（１９８０年
１２月）
【０００９】図１５の円環マイクロストリップアンテナ
２０においては、円形の放射素子２３に同心に、円形の
開孔２５が穿設されて円環状に形成され、放射素子２３
の内周部は接地導体２１に対して開放されて、内周開放
型に構成される。
２０においては、円形の放射素子２３に同心に、円形の
開孔２５が穿設されて円環状に形成され、放射素子２３
の内周部は接地導体２１に対して開放されて、内周開放
型に構成される。
【００１０】この放射素子２３には、内周から適宜にオ
フセットされて、単一の給電点２４が配設され、接地導
体２１の放射素子２３とは反対側に配設された同軸コネ
クタＪの内部導体と直接に接続される。なお、この図１
５において、前出図１２，１３に対応する部分には、
“１”の位が同一の符号を付して重複説明を省略する。
フセットされて、単一の給電点２４が配設され、接地導
体２１の放射素子２３とは反対側に配設された同軸コネ
クタＪの内部導体と直接に接続される。なお、この図１
５において、前出図１２，１３に対応する部分には、
“１”の位が同一の符号を付して重複説明を省略する。
【００１１】前出図１２に示すような円形の放射素子で
は、ＴＭ100 モードにおいて、フリンジ効果を考慮しな
い場合、その半径Ａと共振周波数ｆとの間に、次の数式
１のような関係が成立する。また、フリンジ効果を考慮
した場合には、等価半径Ａeqと共振周波数ｆとの間に、
次の数式２のような関係が成立する。
は、ＴＭ100 モードにおいて、フリンジ効果を考慮しな
い場合、その半径Ａと共振周波数ｆとの間に、次の数式
１のような関係が成立する。また、フリンジ効果を考慮
した場合には、等価半径Ａeqと共振周波数ｆとの間に、
次の数式２のような関係が成立する。
【００１２】
【数１】
【数２】
【００１３】なお、この数式１において、ｃは光速、ｔ
は誘電体の厚み、εrは誘電体の比誘電率である。ま
た、χは放射素子の形状に固有な値であって、円形放射
素子の場合は、第１種ベッセル関数の微分形Ｊ′（χ）
＝０を満足するものとなり、次のような値をとる。 χ11＝１．８４１
は誘電体の厚み、εrは誘電体の比誘電率である。ま
た、χは放射素子の形状に固有な値であって、円形放射
素子の場合は、第１種ベッセル関数の微分形Ｊ′（χ）
＝０を満足するものとなり、次のような値をとる。 χ11＝１．８４１
【００１４】一方、図１５に示すような、内周開放型の
円環状放射素子では、内壁開放・外壁開放の境界条件の
下で、内部波長に比べて充分に小さい厚さを有するキャ
ビティの内部電磁界を解析することにより、固有値χ
（β）が求められる。βは、円環状放射素子の内外半径
の比（リング比）Ａｉ／Ａｏであって、適宜に設定さ
れ、図１６に示すように、リング比βの増大に伴って固
有値χ（β）が小さくなる。そして、ＴＭ100 モードに
おいて、外半径Ａｏ，等価外半径Ａｏeq及び内半径Ａ
ｉ，等価内半径Ａｉeqと共振周波数ｆとの間には、次の
数式３〜６のような関係が成立する。
円環状放射素子では、内壁開放・外壁開放の境界条件の
下で、内部波長に比べて充分に小さい厚さを有するキャ
ビティの内部電磁界を解析することにより、固有値χ
（β）が求められる。βは、円環状放射素子の内外半径
の比（リング比）Ａｉ／Ａｏであって、適宜に設定さ
れ、図１６に示すように、リング比βの増大に伴って固
有値χ（β）が小さくなる。そして、ＴＭ100 モードに
おいて、外半径Ａｏ，等価外半径Ａｏeq及び内半径Ａ
ｉ，等価内半径Ａｉeqと共振周波数ｆとの間には、次の
数式３〜６のような関係が成立する。
【００１５】
【数３】
【数４】
【数５】
【数６】
【００１６】上述のような内周開放型円環アンテナは、
ＴＭ100 モードにおいて、直線偏波を放射する。また、
リング比βの増大に伴って、放射素子の外径が小さくな
り、アンテナ面積が減少する。
ＴＭ100 モードにおいて、直線偏波を放射する。また、
リング比βの増大に伴って、放射素子の外径が小さくな
り、アンテナ面積が減少する。
【００１７】ところが、前述のような通信分野では、比
較的近接した２つの周波数を使用して、上り回線と下り
回線とによる双方向通信を行なう場合がある。この場
合、前述のような円環マイクロストリップアンテナは、
一般にそのＱが高く、周波数帯域が狭いので、比較的近
接した２つの周波数であっても、１つのアンテナでは充
分カバーすることができないという問題があった。
較的近接した２つの周波数を使用して、上り回線と下り
回線とによる双方向通信を行なう場合がある。この場
合、前述のような円環マイクロストリップアンテナは、
一般にそのＱが高く、周波数帯域が狭いので、比較的近
接した２つの周波数であっても、１つのアンテナでは充
分カバーすることができないという問題があった。
【００１８】もっとも、上り回線と下り回線とにそれぞ
れ専用の円環アンテナを用いて双方向通信を行なうこと
はできるが、この場合には、アンテナ系が大きくなって
しまうという問題が生ずる。
れ専用の円環アンテナを用いて双方向通信を行なうこと
はできるが、この場合には、アンテナ系が大きくなって
しまうという問題が生ずる。
【００１９】かかる点に鑑み、この発明の目的は、小
形、かつ簡単な構成で、比較的近接した２つの周波数に
対応することができる、円環マイクロストリップアンテ
ナを提供するところにある。
形、かつ簡単な構成で、比較的近接した２つの周波数に
対応することができる、円環マイクロストリップアンテ
ナを提供するところにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】第１のこの発明は、誘電
体層３２を介して接地導体３１に対向する円環状の放射
素子３３を備え、この放射素子の内周３５から所定の距
離に単一の給電点３４を配設した円環マイクロストリッ
プアンテナにおいて、給電点と４５゜の角間隔を有する
放射素子の直径上で、放射素子の周縁にそれぞれ所定面
積ΔＳ／２の１対の変形部３６ｃ，３６ｄを形成して２
周波数共振型とした円環マイクロストリップアンテナで
ある。
体層３２を介して接地導体３１に対向する円環状の放射
素子３３を備え、この放射素子の内周３５から所定の距
離に単一の給電点３４を配設した円環マイクロストリッ
プアンテナにおいて、給電点と４５゜の角間隔を有する
放射素子の直径上で、放射素子の周縁にそれぞれ所定面
積ΔＳ／２の１対の変形部３６ｃ，３６ｄを形成して２
周波数共振型とした円環マイクロストリップアンテナで
ある。
【００２１】第２のこの発明は、誘電体層３２を介して
接地導体３１に対向する円環状の放射素子３３を備え、
この放射素子の内周３５から所定の距離に給電点を配設
した円環マイクロストリップアンテナにおいて、１対の
給電点３４ａ，３４ｂを９０゜の角間隔で配設すると共
に、この１対の給電点の一方を通る放射素子の直径上
で、放射素子の周縁にそれぞれ所定面積ΔＳ／２の１対
の変形部３６ｃ，３６ｄを形成して２周波数共振型とし
た円環マイクロストリップアンテナである。
接地導体３１に対向する円環状の放射素子３３を備え、
この放射素子の内周３５から所定の距離に給電点を配設
した円環マイクロストリップアンテナにおいて、１対の
給電点３４ａ，３４ｂを９０゜の角間隔で配設すると共
に、この１対の給電点の一方を通る放射素子の直径上
で、放射素子の周縁にそれぞれ所定面積ΔＳ／２の１対
の変形部３６ｃ，３６ｄを形成して２周波数共振型とし
た円環マイクロストリップアンテナである。
【００２２】
【作用】かかる構成によれば、小形で、比較的近接した
２つの周波数に容易に対応することができる。
２つの周波数に容易に対応することができる。
【００２３】
【実施例】以下、図１〜図４を参照しながら、この発明
による円環マイクロストリップアンテナを１点給電型に
適用した一実施例について説明する。
による円環マイクロストリップアンテナを１点給電型に
適用した一実施例について説明する。
【００２４】この発明の一実施例の構成を図１〜図３に
示す。この図１〜図３において、前出図１５に対応する
部分には“１”の位が同一の符号を付して一部説明を省
略する。
示す。この図１〜図３において、前出図１５に対応する
部分には“１”の位が同一の符号を付して一部説明を省
略する。
【００２５】この実施例の円環マイクロストリップアン
テナ３０では、円環放射素子３３の周縁に、１８０゜の
角間隔で、１対の切欠き３６ｃ，３６ｄを刻設する。そ
して、図２に示すように、この切欠き３６ｃ，３６ｄを
通る放射素子３３の直径は、給電点３４に対して反時計
方向に４５゜の角間隔を有する。
テナ３０では、円環放射素子３３の周縁に、１８０゜の
角間隔で、１対の切欠き３６ｃ，３６ｄを刻設する。そ
して、図２に示すように、この切欠き３６ｃ，３６ｄを
通る放射素子３３の直径は、給電点３４に対して反時計
方向に４５゜の角間隔を有する。
【００２６】各切欠き３６ｃ，３６ｄの面積ΔＳ／２
は、元の円環放射素子の面積をＳｒとし、アンテナの無
負荷ＱをＱｏとし、前述のようなリング比βの関数とな
る固有値をχ（β）として、次式に基づいて設定され
る。 ΔＳ／Ｓｒ＞１／χ（β）・Ｑｏ
は、元の円環放射素子の面積をＳｒとし、アンテナの無
負荷ＱをＱｏとし、前述のようなリング比βの関数とな
る固有値をχ（β）として、次式に基づいて設定され
る。 ΔＳ／Ｓｒ＞１／χ（β）・Ｑｏ
【００２７】図３にも示すように、接地導体３１の放射
素子３３とは反対側に、第２の誘電体層３７を介して、
給電線３８が配設され、この給電線３８の一端と給電点
３４とが接地導体３１と両誘電体層３２，３７を貫通し
て接続されると共に、給電線３８の他端が同軸コネクタ
Ｊの内部導体と接続される。また、給電線３８の中間部
にインピーダンス整合用のスタブ３８ｓが配設される。
その余の構成は前出図１５と同様である。
素子３３とは反対側に、第２の誘電体層３７を介して、
給電線３８が配設され、この給電線３８の一端と給電点
３４とが接地導体３１と両誘電体層３２，３７を貫通し
て接続されると共に、給電線３８の他端が同軸コネクタ
Ｊの内部導体と接続される。また、給電線３８の中間部
にインピーダンス整合用のスタブ３８ｓが配設される。
その余の構成は前出図１５と同様である。
【００２８】上述のような１点給電と、１対の切欠きの
刻設とにより、この実施例の放射素子３３は、図１に矢
印Ｆａ，Ｆｂで示すような、放射素子３３の給電点３４
を通る直径とそれぞれ４５゜の方向の、直交する２つの
モードで励振されて、放射素子３３は、このモードに対
応する２つの周波数で共振し、それぞれ直線偏波を放射
する。
刻設とにより、この実施例の放射素子３３は、図１に矢
印Ｆａ，Ｆｂで示すような、放射素子３３の給電点３４
を通る直径とそれぞれ４５゜の方向の、直交する２つの
モードで励振されて、放射素子３３は、このモードに対
応する２つの周波数で共振し、それぞれ直線偏波を放射
する。
【００２９】切欠きがない通常の円環放射素子の場合に
は、この２つのモードＦａ，Ｆｂが同一の周波数に共振
して、外部からは判別することができない。この状態を
縮退しているという。図１，２に示すように、放射素子
３３に、１対の切欠き３６ｃ，３６ｄが刻設されると、
この切欠きの部分が、一方のモードＦａに対しては強電
界領域であり、他方のモードＦｂに対しては強磁界領域
であるので、切欠きの形成による各モードＦａ，Ｆｂの
共振周波数のずれ量が異なる。
は、この２つのモードＦａ，Ｆｂが同一の周波数に共振
して、外部からは判別することができない。この状態を
縮退しているという。図１，２に示すように、放射素子
３３に、１対の切欠き３６ｃ，３６ｄが刻設されると、
この切欠きの部分が、一方のモードＦａに対しては強電
界領域であり、他方のモードＦｂに対しては強磁界領域
であるので、切欠きの形成による各モードＦａ，Ｆｂの
共振周波数のずれ量が異なる。
【００３０】従って、２つのモードＦａ，Ｆｂがそれぞ
れ異なる周波数で共振することになり、縮退の状態が解
かれて（分離されて）、外部からの判別が可能となる。
そして、第１の共振周波数が放射素子３３及び開孔３５
の直径Ｄ33，Ｄ35に依存すると共に、第２の共振周波数
は切欠き３６ｃ，３６ｄの寸法に依存し、この切欠きの
寸法によって、共振周波数を容易に制御することができ
る。
れ異なる周波数で共振することになり、縮退の状態が解
かれて（分離されて）、外部からの判別が可能となる。
そして、第１の共振周波数が放射素子３３及び開孔３５
の直径Ｄ33，Ｄ35に依存すると共に、第２の共振周波数
は切欠き３６ｃ，３６ｄの寸法に依存し、この切欠きの
寸法によって、共振周波数を容易に制御することができ
る。
【００３１】この実施例のアンテナ３０が、例えば、
１．６ＧＨｚの周波数帯で使用される場合、接地導体３
１，放射素子３３，開孔３５の寸法、切欠き３６ｃ，３
６ｄの幅と深さ、誘電体層３２の厚さと誘電率は、例え
ばそれぞれ次のように設定される。 Ａ31＝１００ ｍｍ； Ｄ33＝ ４９．０ｍｍ， Ｄ35＝２５．４ｍｍ； ｗ ＝ ８．５ｍｍ， ｄ ＝ ５．０ｍｍ； ｔ32＝ ３．２ｍｍ， εr ＝ ２．６ また、放射素子３３の中心からの、給電点３４のオフセ
ット距離は、例えば次のように設定される。 ρ34＝ １４．０ｍｍ
１．６ＧＨｚの周波数帯で使用される場合、接地導体３
１，放射素子３３，開孔３５の寸法、切欠き３６ｃ，３
６ｄの幅と深さ、誘電体層３２の厚さと誘電率は、例え
ばそれぞれ次のように設定される。 Ａ31＝１００ ｍｍ； Ｄ33＝ ４９．０ｍｍ， Ｄ35＝２５．４ｍｍ； ｗ ＝ ８．５ｍｍ， ｄ ＝ ５．０ｍｍ； ｔ32＝ ３．２ｍｍ， εr ＝ ２．６ また、放射素子３３の中心からの、給電点３４のオフセ
ット距離は、例えば次のように設定される。 ρ34＝ １４．０ｍｍ
【００３２】上述のような円環アンテナ３０の数値例
と、前述のような従来の円形アンテナ１０の数値例との
比較により、この実施例では、放射素子の占有面積が半
減していることが明かとなる。そして、この放射素子の
小型化により、低仰角でのアンテナ利得低下を少なくす
ることができる。
と、前述のような従来の円形アンテナ１０の数値例との
比較により、この実施例では、放射素子の占有面積が半
減していることが明かとなる。そして、この放射素子の
小型化により、低仰角でのアンテナ利得低下を少なくす
ることができる。
【００３３】この実施例では、給電線３８のスタブ３８
ｓが、２つの共振周波数の中間の周波数に対応する長さ
に調整されて、同軸コネクタＪからみた、アンテナ３０
の入力インピーダンス−周波数特性は、図４Ａに示すよ
うになり、図４Ｂにも示すように、２つの共振周波数に
おける整合状態は良好である。
ｓが、２つの共振周波数の中間の周波数に対応する長さ
に調整されて、同軸コネクタＪからみた、アンテナ３０
の入力インピーダンス−周波数特性は、図４Ａに示すよ
うになり、図４Ｂにも示すように、２つの共振周波数に
おける整合状態は良好である。
【００３４】上述の実施例では、縮退分離のために、１
対の切欠き３６ｃ，３６ｄを設けたが、図５に示すよう
に、円環放射素子４３の外周縁に、１８０゜の角間隔
で、１対の張出し４６ｃ，４６ｄを形成するようにして
もよい。この場合、張出し４６ｃ，４６ｄを通る放射素
子４３の直径は、単一の給電点４４に対して時計方向に
４５゜の角間隔を有する。そして、各張出し４６ｃ，４
６ｄの面積ΔＳ／２は、前述の実施例の切欠き３６ｃ，
３６ｄの面積と同様に設定される。この図５において、
前出図１に対応する部分には“１”の位が同一の符号を
付して説明を省略する。
対の切欠き３６ｃ，３６ｄを設けたが、図５に示すよう
に、円環放射素子４３の外周縁に、１８０゜の角間隔
で、１対の張出し４６ｃ，４６ｄを形成するようにして
もよい。この場合、張出し４６ｃ，４６ｄを通る放射素
子４３の直径は、単一の給電点４４に対して時計方向に
４５゜の角間隔を有する。そして、各張出し４６ｃ，４
６ｄの面積ΔＳ／２は、前述の実施例の切欠き３６ｃ，
３６ｄの面積と同様に設定される。この図５において、
前出図１に対応する部分には“１”の位が同一の符号を
付して説明を省略する。
【００３５】なお、図示は省略するが、縮退分離のため
に、円環放射素子の内周縁に、給電点と所定の角間隔
で、所定面積の１対の切欠き、または張出しを形成する
ようにしてもよい。
に、円環放射素子の内周縁に、給電点と所定の角間隔
で、所定面積の１対の切欠き、または張出しを形成する
ようにしてもよい。
【００３６】次に、図６〜図１０を参照しながら、この
発明による円環マイクロストリップアンテナを２点給電
型に適用した他の実施例について説明する。
発明による円環マイクロストリップアンテナを２点給電
型に適用した他の実施例について説明する。
【００３７】この発明の他の実施例の構成を図６〜図８
に示す。この図６〜図８において、前出図１〜図３に対
応する部分には同一の符号を付して一部説明を省略す
る。
に示す。この図６〜図８において、前出図１〜図３に対
応する部分には同一の符号を付して一部説明を省略す
る。
【００３８】この実施例の円環マイクロストリップアン
テナ３０Ｄでは、放射素子３３の中心から所定の距離ρ
34に、１対の給電点３４ａ，３４ｂを９０゜の角間隔で
配設すると共に、この１対の給電点の一方、例えば、３
４ｂを通る直径上で、放射素子３３の周縁に、１対の切
欠き３６ｃ，３６ｄを刻設する。
テナ３０Ｄでは、放射素子３３の中心から所定の距離ρ
34に、１対の給電点３４ａ，３４ｂを９０゜の角間隔で
配設すると共に、この１対の給電点の一方、例えば、３
４ｂを通る直径上で、放射素子３３の周縁に、１対の切
欠き３６ｃ，３６ｄを刻設する。
【００３９】図８にも示すように、接地導体３１の放射
素子３３とは反対側に、第２の誘電体層３７を介して、
１対の給電線３８ａ，３８ｂが配設され、接地導体３１
と両誘電体層３２，３７を貫通して、両給電線３８ａ，
３８ｂの各一端と１対の給電点３４ａ，３４ｂとが接続
されると共に、両給電線３８ａ，３８ｂの他端が同軸コ
ネクタＪａ，Ｊｂの内部導体とそれぞれ接続される。ま
た、給電線３８ａ，３８ｂの中間部にインピーダンス整
合用のスタブ３８ｓａ，３８ｓｂが配設される。その余
の構成は前出図１〜図３と同様である。
素子３３とは反対側に、第２の誘電体層３７を介して、
１対の給電線３８ａ，３８ｂが配設され、接地導体３１
と両誘電体層３２，３７を貫通して、両給電線３８ａ，
３８ｂの各一端と１対の給電点３４ａ，３４ｂとが接続
されると共に、両給電線３８ａ，３８ｂの他端が同軸コ
ネクタＪａ，Ｊｂの内部導体とそれぞれ接続される。ま
た、給電線３８ａ，３８ｂの中間部にインピーダンス整
合用のスタブ３８ｓａ，３８ｓｂが配設される。その余
の構成は前出図１〜図３と同様である。
【００４０】上述のような２点給電と、１対の切欠きの
刻設とにより、この実施例の放射素子３３は、図６に矢
印Ｆａ，Ｆｂで示すような、それぞれ給電点３４ａ，３
４ｂを通り、互いに直交する２つのモードで励振され
て、放射素子３３は、このモードに対応する２つの周波
数で共振し、それぞれ直線偏波を放射する。
刻設とにより、この実施例の放射素子３３は、図６に矢
印Ｆａ，Ｆｂで示すような、それぞれ給電点３４ａ，３
４ｂを通り、互いに直交する２つのモードで励振され
て、放射素子３３は、このモードに対応する２つの周波
数で共振し、それぞれ直線偏波を放射する。
【００４１】この実施例のアンテナ３０Ｄが、例えば、
１．６ＧＨｚの周波数帯で使用される場合、接地導体３
１，放射素子３３，開孔３５の寸法、切欠き３６ｃ，３
６ｄの幅と深さ、誘電体層３２の厚さと誘電率は、例え
ばそれぞれ次のように設定される。 Ａ31＝１００ ｍｍ； Ｄ33＝ ４９．０ｍｍ， Ｄ35＝２５．４ｍｍ； ｗ ＝ ８．５ｍｍ， ｄ ＝ ５．０ｍｍ； ｔ32＝ ３．２ｍｍ， εr ＝ ２．６ また、放射素子３３の中心からの、両給電点３４ａ，３
４ｂのオフセット距離は、例えば次のように設定され
る。 ρ34＝ １４．０ｍｍ
１．６ＧＨｚの周波数帯で使用される場合、接地導体３
１，放射素子３３，開孔３５の寸法、切欠き３６ｃ，３
６ｄの幅と深さ、誘電体層３２の厚さと誘電率は、例え
ばそれぞれ次のように設定される。 Ａ31＝１００ ｍｍ； Ｄ33＝ ４９．０ｍｍ， Ｄ35＝２５．４ｍｍ； ｗ ＝ ８．５ｍｍ， ｄ ＝ ５．０ｍｍ； ｔ32＝ ３．２ｍｍ， εr ＝ ２．６ また、放射素子３３の中心からの、両給電点３４ａ，３
４ｂのオフセット距離は、例えば次のように設定され
る。 ρ34＝ １４．０ｍｍ
【００４２】上述の数値例と、前述のような従来の円形
アンテナ１０の数値例との比較により、この実施例で
も、放射素子の占有面積が半減していることが明かであ
る。
アンテナ１０の数値例との比較により、この実施例で
も、放射素子の占有面積が半減していることが明かであ
る。
【００４３】この実施例では、給電線３８ａ，３８ｂの
スタブ３８ｓａ，３８ｓｂが、２つの共振周波数にそれ
ぞれ対応する長さに調整されて、一方の同軸コネクタＪ
ａからみた、入力インピーダンス−周波数特性は図９Ａ
に示すようになり、図９Ｂにも示すように、一方の共振
周波数における整合状態は良好である。また、他方の同
軸コネクタＪｂからみた、入力インピーダンス−周波数
特性は図１０Ａに示すようになり、図１０Ｂにも示すよ
うに、他方の共振周波数における整合状態は良好であ
る。
スタブ３８ｓａ，３８ｓｂが、２つの共振周波数にそれ
ぞれ対応する長さに調整されて、一方の同軸コネクタＪ
ａからみた、入力インピーダンス−周波数特性は図９Ａ
に示すようになり、図９Ｂにも示すように、一方の共振
周波数における整合状態は良好である。また、他方の同
軸コネクタＪｂからみた、入力インピーダンス−周波数
特性は図１０Ａに示すようになり、図１０Ｂにも示すよ
うに、他方の共振周波数における整合状態は良好であ
る。
【００４４】上述のように、この実施例では、２点給電
により、２周波数共振型のアンテナを、各共振周波数ご
とに独立に励振することができて、ダイプレクサを用い
る必要がなく、給電系のコストを低減することができ
る。また、アクティブアンテナを容易に構成することが
できる。
により、２周波数共振型のアンテナを、各共振周波数ご
とに独立に励振することができて、ダイプレクサを用い
る必要がなく、給電系のコストを低減することができ
る。また、アクティブアンテナを容易に構成することが
できる。
【００４５】上述の実施例でも、縮退分離のために、放
射素子の外周縁に１対の切欠き３６ｃ，３６ｄを設けた
が、図１１に示すように、１対の給電点４４ａ，４４ｂ
を９０゜の角間隔で配設すると共に、この１対の給電点
の一方、例えば、４４ａを通る直径上で、放射素子４３
の周縁に、１対の張出し４６ｃ，４６ｄを形成するよう
にしてもよい。この張出し４６ｃ，４６ｄの各面積ΔＳ
／２は、前述の実施例の切欠き３６ｃ，３６ｄの面積と
同様に設定される。この図１１において、前出図６に対
応する部分には“１”の位が同一の符号を付して説明を
省略する。
射素子の外周縁に１対の切欠き３６ｃ，３６ｄを設けた
が、図１１に示すように、１対の給電点４４ａ，４４ｂ
を９０゜の角間隔で配設すると共に、この１対の給電点
の一方、例えば、４４ａを通る直径上で、放射素子４３
の周縁に、１対の張出し４６ｃ，４６ｄを形成するよう
にしてもよい。この張出し４６ｃ，４６ｄの各面積ΔＳ
／２は、前述の実施例の切欠き３６ｃ，３６ｄの面積と
同様に設定される。この図１１において、前出図６に対
応する部分には“１”の位が同一の符号を付して説明を
省略する。
【００４６】なお、図示は省略するが、縮退分離のため
に、円環放射素子の内周縁に、１対の給電点のいずれか
と整列して、所定面積の１対の切欠き、または張出しを
形成するようにしてもよい。
に、円環放射素子の内周縁に、１対の給電点のいずれか
と整列して、所定面積の１対の切欠き、または張出しを
形成するようにしてもよい。
【００４７】また、上述の各実施例における、切り欠
き，張出しの配設方向は、図示の方向から９０゜回転し
てもよい。更に、各給電点に対しても、マイクロストリ
ップ線路による背面側方給電に代えて、スロット給電を
行なってもよい。
き，張出しの配設方向は、図示の方向から９０゜回転し
てもよい。更に、各給電点に対しても、マイクロストリ
ップ線路による背面側方給電に代えて、スロット給電を
行なってもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上詳述のように、この発明によれば、
マイクロストリップアンテナにおいて、内周開放型の円
環放射素子の周縁に、給電点と所定の角間隔で、所定面
積の１対の変形部を形成するようにしたので、小形で、
比較的近接した２つの周波数に容易に対応することがで
きる円環マイクロストリップアンテナが得られる。
マイクロストリップアンテナにおいて、内周開放型の円
環放射素子の周縁に、給電点と所定の角間隔で、所定面
積の１対の変形部を形成するようにしたので、小形で、
比較的近接した２つの周波数に容易に対応することがで
きる円環マイクロストリップアンテナが得られる。
【図１】 この発明による円環マイクロストリップアン
テナを１点給電型に適用した一実施例の構成を示す分解
斜視図
テナを１点給電型に適用した一実施例の構成を示す分解
斜視図
【図２】 この発明の一実施例の構成を示す平面図
【図３】 この発明の一実施例の構成を示す断面図
【図４】 この発明の一実施例の特性を示す線図
【図５】 この発明の他の実施例の構成を示す分解斜視
図
図
【図６】 この発明による円形マイクロストリップアン
テナを２点給電型に適用した他の実施例の構成を示す分
解斜視図
テナを２点給電型に適用した他の実施例の構成を示す分
解斜視図
【図７】 この発明の他の実施例の構成を示す平面図
【図８】 この発明の他の実施例の構成を示す断面図
【図９】 この発明の他の実施例の特性を示す線図
【図１０】 この発明の他の実施例の特性を示す線図
【図１１】 この発明の他の実施例の構成を示す分解斜
視図
視図
【図１２】 従来の円形マイクロストリップアンテナの
構成例を示す平面図
構成例を示す平面図
【図１３】 従来例の構成を示す断面図
【図１４】 従来例の特性を示す線図
【図１５】 他の従来例の構成を示す斜視図
【図１６】 この発明の説明のための線図
３０，３０Ｄ，４０，４０Ｄ 円環マイクロス
トリップアンテナ ３１，４１ 接
地導体 ３２，４２ 誘
電体層 ３３，４３ 放
射素子 ３４，３４ａ，３４ｂ，４４，４４ａ，４４ｂ 給
電点 ３６ｃ，３６ｄ 切
欠き ４６ｃ，４６ｄ 張
出し
トリップアンテナ ３１，４１ 接
地導体 ３２，４２ 誘
電体層 ３３，４３ 放
射素子 ３４，３４ａ，３４ｂ，４４，４４ａ，４４ｂ 給
電点 ３６ｃ，３６ｄ 切
欠き ４６ｃ，４６ｄ 張
出し
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体層を介して接地導体に対向する円
環状の放射素子を備え、この放射素子の内周から所定の
距離に単一の給電点を配設した円環マイクロストリップ
アンテナにおいて、 上記給電点と４５゜の角間隔を有する上記放射素子の直
径上で、当該放射素子の周縁にそれぞれ所定面積の１対
の変形部を形成して２周波数共振型としたことを特徴と
する円環マイクロストリップアンテナ。 - 【請求項２】 誘電体層を介して接地導体に対向する円
環状の放射素子を備え、この放射素子の内周から所定の
距離に給電点を配設した円環マイクロストリップアンテ
ナにおいて、 １対の給電点を９０゜の角間隔で配設すると共に、 この１対の給電点の一方を通る上記放射素子の直径上
で、当該放射素子の周縁にそれぞれ所定面積の１対の変
形部を形成して２周波数共振型としたことを特徴とする
円環マイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314275A JPH05152829A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 円環マイクロストリツプアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3314275A JPH05152829A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 円環マイクロストリツプアンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05152829A true JPH05152829A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18051403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3314275A Pending JPH05152829A (ja) | 1991-11-28 | 1991-11-28 | 円環マイクロストリツプアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05152829A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0860894B1 (fr) * | 1997-02-24 | 2007-08-22 | Alcatel Lucent | Antenne miniature résonnante de type microruban de forme annulaire |
| CN106067595A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-11-02 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 超宽带电小定向天线 |
| JPWO2019188471A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2020-09-03 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置 |
| JPWO2019189050A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2020-12-17 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置 |
-
1991
- 1991-11-28 JP JP3314275A patent/JPH05152829A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0860894B1 (fr) * | 1997-02-24 | 2007-08-22 | Alcatel Lucent | Antenne miniature résonnante de type microruban de forme annulaire |
| CN106067595A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-11-02 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 超宽带电小定向天线 |
| JPWO2019188471A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2020-09-03 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置 |
| JPWO2019189050A1 (ja) * | 2018-03-30 | 2020-12-17 | 株式会社村田製作所 | アンテナモジュールおよびそれを搭載した通信装置 |
| US11411314B2 (en) | 2018-03-30 | 2022-08-09 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Antenna module and communication apparatus equipped therewith |
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