JPH05199032A - Plane antenna - Google Patents

Plane antenna

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JPH05199032A
JPH05199032A JP24363392A JP24363392A JPH05199032A JP H05199032 A JPH05199032 A JP H05199032A JP 24363392 A JP24363392 A JP 24363392A JP 24363392 A JP24363392 A JP 24363392A JP H05199032 A JPH05199032 A JP H05199032A
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JP
Japan
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dielectric
ceramic dielectric
conductor
ground conductor
radiation conductor
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Application number
JP24363392A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Nemoto
宏 根本
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NGK Insulators Ltd
Original Assignee
NGK Insulators Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the plane antenna in which the sensitivity of a radio wave in a low elevating angle direction is excellent, with less air resistance, ease of mount, simple structure and excellent external appearance. CONSTITUTION:A radiation conductor 3 provided in parallel with a plane ground conductor 2 opposite to each other has a feeding point to fed from a feeding system. A 1st microwave use ceramic dielectric body 20 is provided between a disk shaped ground conductor 2 and the radiation conductor 3. The 2nd ceramic dielectric body 21 for microwave is provided in a ring at the outer circumference of the radiation conductor 3. A slope 21a of the 2nd ceramic dielectric body 21 has a tilt angle and utilizes the prism effect to diffract a radio wave in the low elevating angle direction and receives the diffracted wave. Thus, the radio wave is received with high sensitivity even in the low elevating angle direction being a weak point of the plane antenna.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、平面型アンテナに関す
るもので、詳細には、移動体通信用アンテナ等に用いら
れるマイクロストリップアンテナに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a planar antenna, and more particularly to a microstrip antenna used as a mobile communication antenna or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】平面型アンテナは、空気抵抗が小さいこ
と、取付性が良いこと、構造が簡単であること、外観が
目立たないこと等の理由により、自動車、航空機等に用
いられている。このような平面アンテナとしては、例え
ば特開平2−156708号公報に示されるようなマイ
クロストリップアンテナが知られている。
2. Description of the Related Art Planar antennas are used in automobiles, aircrafts, etc. because of their low air resistance, good mountability, simple structure, and inconspicuous appearance. As such a planar antenna, for example, a microstrip antenna as disclosed in JP-A-2-156708 is known.

【0003】一般に、マイクロ波領域の電波を受信する
マイクロストリップアンテナは、例えば図11に示すよ
うな構造をもつ。このアンテナは、円板、角板等の平板
からなるテフロン、アルミナ等の誘電体1の底面に接地
導体2が形成され、誘電体1の頂面に放射導体3が形成
される。接地導体2は、図示しないケーブルにより接地
され、放射導体3は同軸ケーブル4が取出されている。
In general, a microstrip antenna for receiving radio waves in the microwave region has a structure as shown in FIG. 11, for example. In this antenna, a ground conductor 2 is formed on the bottom surface of a dielectric 1 such as Teflon or alumina made of a flat plate such as a disc or a square plate, and a radiation conductor 3 is formed on the top surface of the dielectric 1. The ground conductor 2 is grounded by a cable (not shown), and the radiating conductor 3 is a coaxial cable 4.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の平面型アンテナは、アンテナ平面を地表面に
対し水平に取り付けた場合、その電波の受信方向が図4
に点線Cで示すように天頂方向には感度が良好である
が、水平方向に近い図11に示す低仰角領域(斜線Aで
示す)においては感度が低いという問題がある。また特
開平2−156708号公報に示されるマイクロストリ
ップアンテナは、低仰角域の指向性を高めるための誘電
体が設けられるが、その誘電体は平板状のものであるか
ら低仰角方向の感度が低い。
However, in such a conventional planar antenna, when the antenna plane is mounted horizontally with respect to the ground surface, the reception direction of the radio wave is as shown in FIG.
Although the sensitivity is good in the zenith direction as shown by the dotted line C, there is a problem that the sensitivity is low in the low elevation angle region (shown by the diagonal line A) shown in FIG. 11 which is close to the horizontal direction. Further, the microstrip antenna disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-156708 is provided with a dielectric for enhancing directivity in the low elevation angle region, but since the dielectric is a flat plate, the sensitivity in the low elevation angle direction is high. Low.

【0005】一方、電極間の誘電体と空気との境界面で
は、両者の比誘電率の差異に基づいて電波搬送路がプリ
ズム効果により屈折することは周知の自然原理である。
本発明は、このような電波搬送路の屈折すなわちプリズ
ム効果を応用してなされたもので、特に高感度が要求さ
れる低仰角方向の電波の感度が良好で、空気抵抗が少な
く、取付作業が容易で、構造が簡単な外観の良好な平面
型アンテナを提供することを目的とする。
On the other hand, it is a well-known natural principle that the radio wave carrier path is refracted by the prism effect on the boundary surface between the dielectric and air between the electrodes due to the difference in relative permittivity between the two.
The present invention is made by applying such refraction of the radio wave carrier path, that is, the prism effect. Particularly, the sensitivity of radio waves in the low elevation angle direction, which requires high sensitivity, is good, the air resistance is small, and the mounting work is easy. It is an object of the present invention to provide a planar antenna having a good appearance which is easy and has a simple structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の第1発明による平面型アンテナは、平面状の
接地導体と、この接地導体に平行に対向して設けられ、
給電系から給電するための給電点を有する放射導体と、
前記接地導体と前記放射導体の間に設けられる第1セラ
ミック誘電体と、前記放射導体の少なくとも外周部に環
状に設けられ、プリズム効果を利用して低仰角方向の電
波を屈折させて入射する斜面を有する第2セラミック誘
電体とを備えたことを特徴とする。
A plane type antenna according to a first aspect of the present invention for achieving the above object is provided with a plane ground conductor and a ground conductor in parallel with each other.
A radiation conductor having a feeding point for feeding from a feeding system;
A first ceramic dielectric provided between the ground conductor and the radiation conductor, and an inclined surface provided in a ring shape on at least an outer peripheral portion of the radiation conductor and refracting radio waves in a low elevation angle direction by utilizing a prism effect to be incident. And a second ceramic dielectric having

【0007】前記第2セラミック誘電体は、前記第1セ
ラミック誘電体の比誘電率よりも相対的に高誘電率の誘
電体材料からなるのが望ましい。低仰角方向の感度が向
上されるからである。この場合、前記第2セラミック誘
電体は、比誘電率10以上の高誘電体材料からなるのが
望ましい。低仰角方向の感度がなお一層向上されるから
である。前記第2セラミック誘電体の前記斜面は、低仰
角方向の電波を全反射させない程度の傾斜角を有する。
電波の受信漏れをなくすためである。ここに「斜面」と
は、水平面に対し傾斜する平面または曲面をいう。前記
第1セラミック誘電体と第2セラミック誘電体とが同時
成形されてなるセラミック誘電体であれば、製造工程が
簡便になる。
The second ceramic dielectric is preferably made of a dielectric material having a dielectric constant higher than that of the first ceramic dielectric. This is because the sensitivity in the low elevation angle direction is improved. In this case, the second ceramic dielectric is preferably made of a high dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more. This is because the sensitivity in the low elevation angle direction is further improved. The inclined surface of the second ceramic dielectric has an inclination angle that does not totally reflect radio waves in the low elevation angle direction.
This is to eliminate radio wave reception failure. Here, the “slope” means a flat surface or a curved surface that is inclined with respect to a horizontal plane. If the ceramic dielectric body is formed by simultaneously molding the first ceramic dielectric body and the second ceramic dielectric body, the manufacturing process is simplified.

【0008】本発明の第2発明による平面型アンテナ
は、平面状の接地導体と、この接地導体に平行に対向し
て設けられ、給電系から給電するための給電点を有する
放射導体と、前記接地導体と前記放射導体の間に設けら
れる第1セラミック誘電体と、前記放射導体の径方向外
側で上方に向けて凸環状に前記第1セラミック誘電体と
一体成形されて設けられ、プリズム効果を利用して低仰
角方向の電波を屈折させて入射する第2セラミック誘電
体とを備えたことを特徴とする。
A planar antenna according to a second aspect of the present invention is a planar grounding conductor, a radiation conductor provided in parallel with the grounding conductor and having a feeding point for feeding from a feeding system, and A first ceramic dielectric provided between the ground conductor and the radiating conductor and a first ceramic dielectric which is formed integrally with the first ceramic dielectric in a convex ring shape outwardly in the radial direction of the radiating conductor to provide a prism effect. And a second ceramic dielectric for refracting radio waves in the low elevation angle direction for incidence.

【0009】本発明の第3発明による平面型アンテナ
は、平面状の接地導体と、この接地導体に平行に対向し
て設けられ、給電系から給電するための給電点を有する
放射導体と、前記接地導体と前記放射導体の間に設けら
れるセラミック誘電体と、前記放射導体の少なくとも外
周部に環状に設けられ、プリズム効果を利用して低仰角
方向の電波を屈折させて入射する高誘電率の有機樹脂誘
電体とを備えたことを特徴とする。
A planar antenna according to a third aspect of the present invention is a planar ground conductor, a radiation conductor provided parallel to the ground conductor and having a feeding point for feeding power from a feeding system, and A ceramic dielectric provided between the ground conductor and the radiating conductor, and a circular dielectric provided at least on the outer peripheral portion of the radiating conductor, which has a high permittivity for refracting radio waves in the low elevation angle direction by utilizing the prism effect to enter. And an organic resin dielectric.

【0010】前記高誘電率の有機樹脂誘電体は、前記セ
ラミック誘電体の比誘電率よりも相対的に高誘電率の誘
電体材料からなるのが望ましい。これは、低仰角方向の
感度が向上されるからである。この場合有機樹脂誘電体
は、比誘電率10以上の高誘電体材料からなるのが望ま
しい。低仰角方向の感度はなお一層向上されるからであ
る。
The high dielectric constant organic resin dielectric is preferably made of a dielectric material having a relative dielectric constant higher than that of the ceramic dielectric. This is because the sensitivity in the low elevation angle direction is improved. In this case, the organic resin dielectric is preferably made of a high dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more. This is because the sensitivity in the low elevation angle direction is further improved.

【0011】本発明の第4発明による平面型アンテナ
は、平面状の接地導体と、この接地導体に平行に対向し
て設けられ、給電系から給電するための給電点を有する
放射導体と、前記接地導体と前記放射導体の間に設けら
れる第1有機樹脂誘電体と、前記放射導体の少なくとも
外周部に環状に設けられ、プリズム効果を利用して低仰
角方向の電波を屈折させて入射する斜面を有する第2有
機樹脂誘電体とを備えたことを特徴とする。この場合、
前記第2有機樹脂誘電体が前記第1有機樹脂誘電体の比
誘電率よりも高誘電率もしくは同等の誘電率の誘電体材
料からなることが望ましい。
A plane type antenna according to a fourth aspect of the present invention is a planar ground conductor, a radiation conductor provided in parallel with the ground conductor and having a feeding point for feeding power from a feeding system, A first organic resin dielectric provided between the ground conductor and the radiation conductor, and an inclined surface provided in a ring shape on at least the outer peripheral portion of the radiation conductor and refracting a radio wave in a low elevation angle direction by utilizing a prism effect to be incident. And a second organic resin dielectric having in this case,
It is desirable that the second organic resin dielectric is made of a dielectric material having a dielectric constant higher than or equal to that of the first organic resin dielectric.

【0012】[0012]

【作用】本発明の平面型アンテナによれば、アンテナ面
が水平面に平行に取り付けられる場合、例えば図4に示
す模式図中の実線Bに示すように、天頂方向の感度が良
いことはもちろん、点線Cで示す従来の平面型アンテナ
の感度に比べ、低仰角方向の電波さらには負の仰角方向
の電波を高感度に受信する。
According to the planar antenna of the present invention, when the antenna surface is mounted parallel to the horizontal plane, the sensitivity in the zenith direction is good as shown by the solid line B in the schematic diagram of FIG. Compared to the sensitivity of the conventional planar antenna indicated by the dotted line C, it receives radio waves in the low elevation angle direction and even radio waves in the negative elevation angle direction with high sensitivity.

【0013】このため、このような平面型アンテナをア
ンテナ面が水平面に平行になるように移動体に設けた場
合、人工衛星を用いたナビゲーションシステムにより地
球表面上の地上、海上あるいは空中等において東西南
北、高さ(3次元空間)の的確な位置情報が得られると
いう効果がある。
Therefore, when such a planar antenna is installed on a moving body so that the antenna surface is parallel to the horizontal plane, a navigation system using artificial satellites can be used to east and west on the ground, sea, or air on the surface of the earth. The effect is that accurate position information of north and south and height (three-dimensional space) can be obtained.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。自動車のボディに取り付けられる通信用マイクロ
ストリップアンテナに本発明の平面型アンテナを適用し
た実施例について説明する。マイクロストリップアンテ
ナ12の構造は、図1および図2に示すとおりである。
マイクロ波用の第1セラミック誘電体20は、薄板円板
状で、その底面にAg、Cu、Al等の高導電性材料か
らなる接地導体2が形成される。第1マイクロ波用セラ
ミック誘電体20の頂面には、Ag、Cu、Al等の高
導電性材料からなる円板状の放射導体3が形成される。
接地導体2は図示しないケーブルにより接地され、放射
導体3は同軸ケーブル4により車載のナビゲーションシ
ステム用制御回路に接続される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An embodiment in which the planar antenna of the present invention is applied to a communication microstrip antenna attached to the body of an automobile will be described. The structure of the microstrip antenna 12 is as shown in FIGS.
The first ceramic dielectric 20 for microwaves has a thin disk shape, and the ground conductor 2 made of a highly conductive material such as Ag, Cu, or Al is formed on the bottom surface thereof. A disk-shaped radiation conductor 3 made of a highly conductive material such as Ag, Cu, or Al is formed on the top surface of the first microwave ceramic dielectric 20.
The ground conductor 2 is grounded by a cable (not shown), and the radiation conductor 3 is connected by a coaxial cable 4 to a vehicle-mounted navigation system control circuit.

【0015】そして図2に示すように、マイクロ波用の
第2セラミック誘電体21が放射導体3の外周部に環状
に形成され、この第2セラミック誘電体21は、第1セ
ラミック誘電体20の外周端の周囲に位置している。第
2セラミック誘電体21は、断面が三角形状のもので、
斜面21aを有する。斜面21aは、その法線方向が水
平面に対し傾斜上方向に傾斜する。斜面21aの傾斜方
向は、接地導体2と放射導体3間に形成される電気力線
の法線方向が斜面の法線方向に近似するのが良いと考え
られる。また斜面21の傾斜角θは、低仰角方向の広角
の電波を斜面21aで全反射させないで入射する角度に
設定する。そのために斜面21の傾斜角θは、30°〜
60°の範囲が望ましいが、その傾斜角θは限定される
ものでない。これにより、放射導体3の頂面で受信しに
くい低仰角方向の電波を第2セラミック誘電体21の斜
面21aで屈折して入射するため、プリズム効果(凸レ
ンズ効果)を利用して低仰角方向の電波の感度が高めら
れる。
As shown in FIG. 2, a second ceramic dielectric material 21 for microwaves is formed in a ring shape on the outer peripheral portion of the radiation conductor 3, and the second ceramic dielectric material 21 corresponds to that of the first ceramic dielectric material 20. It is located around the outer edge. The second ceramic dielectric 21 has a triangular cross section,
It has a slope 21a. The slope 21a has its normal direction inclined upward with respect to the horizontal plane. Regarding the inclination direction of the inclined surface 21a, it is considered that the normal direction of the electric force line formed between the ground conductor 2 and the radiation conductor 3 should approximate the normal direction of the inclined surface. Further, the inclination angle θ of the slope 21 is set to an angle at which a wide-angle radio wave in the low elevation angle direction is incident on the slope 21a without being totally reflected. Therefore, the inclination angle θ of the slope 21 is 30 ° to
The range of 60 ° is desirable, but the inclination angle θ is not limited. As a result, radio waves in the low elevation angle direction, which are difficult to receive on the top surface of the radiation conductor 3, are refracted and incident on the sloped surface 21a of the second ceramic dielectric body 21, so that the prism effect (convex lens effect) is used in the low elevation direction. The sensitivity of radio waves is increased.

【0016】さらに斜面21aはマイクロストリップア
ンテナ12に保護カバーを取り付ける時、自動車のボデ
ィの外観を損なわないように突き出し部がなく平滑にな
るように傾斜をもたせる機能を併わせもつ。第2セラミ
ック誘電体の変形例としては、前記第2セラミック誘電
体21に代えて、例えば図5(A)、(B)、(C)に
示す形状のものが挙げられる。図5(A)は、斜面21
bを接地導体2の頂面2aまで延長した例、図5(B)
は、平板状の第1マイクロ波用セラミック誘電体20の
外周頂面端部に三角形状のセラミック誘電体21cを取
り付けた例、図5(C)は第1セラミック誘電体20の
外周頂面の外周端部よりも僅かに内径側の位置に断面半
円状のセラミック誘電体21dを取り付けた例である。
なお、本発明のセラミック誘電体の形状は、前記の形状
に限られないことはもちろんである。
Further, the sloped surface 21a also has a function of providing an inclination so that when the protective cover is attached to the microstrip antenna 12, there is no protruding portion and the surface is smooth so as not to impair the appearance of the automobile body. As a modified example of the second ceramic dielectric body, instead of the second ceramic dielectric body 21, for example, the shape shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C can be cited. FIG. 5A shows the slope 21.
An example in which b is extended to the top surface 2a of the ground conductor 2, FIG. 5 (B)
Is an example in which a triangular ceramic dielectric 21c is attached to the end of the outer peripheral top surface of the flat plate-shaped first ceramic dielectric 20. FIG. 5C shows the outer peripheral top surface of the first ceramic dielectric 20. This is an example in which a ceramic dielectric 21d having a semicircular cross section is attached at a position slightly on the inner diameter side from the outer peripheral end.
Of course, the shape of the ceramic dielectric of the present invention is not limited to the above shape.

【0017】前記第2セラミック誘電体21の材料は、
例えば表1に示すような材料を使用する。
The material of the second ceramic dielectric 21 is
For example, the materials shown in Table 1 are used.

【0018】[0018]

【表1】 [Table 1]

【0019】表1において比誘電率εはその値が大きい
ほど感度は良好である。表1に示される誘電体材料の比
誘電率εは、テフロン(ε:2.5)、アルミナ(ε:
8〜10)に比べ、かなり大きい。このマイクロストリ
ップアンテナ12によると、図1に示すように、第2セ
ラミック誘電体21がプリズムの働きをするため電波が
図示矢印a1 、a2 のように屈折して低仰角方向にも感
度が良好になる。しかも、表1に示す実施例1〜6に示
す第2セラミック誘電体21は比誘電率εが10を超え
る高誘電体材料であるから、高感度の電波受信機能をも
つ。したがって、第2セラミック誘電体21の特定形状
による形状効果(プリズム効果)とその材料効果(誘電
効果)により、平面型アンテナの弱点である低仰角方向
においても高感度に電波を受信することができる。
In Table 1, the larger the relative permittivity ε, the better the sensitivity. The dielectric constants ε of the dielectric materials shown in Table 1 are Teflon (ε: 2.5) and alumina (ε:
It is considerably larger than 8-10). According to the microstrip antenna 12, as shown in FIG. 1, since the second ceramic dielectric 21 functions as a prism, the electric wave is refracted as shown by arrows a 1 and a 2 in the figure, and the sensitivity is lowered in the low elevation angle direction. Get better Moreover, since the second ceramic dielectrics 21 shown in Examples 1 to 6 shown in Table 1 are high dielectric materials having a relative permittivity ε of more than 10, they have a highly sensitive radio wave receiving function. Therefore, due to the shape effect (prism effect) and the material effect (dielectric effect) of the second ceramic dielectric 21 due to the specific shape, it is possible to receive radio waves with high sensitivity even in the low elevation angle direction, which is a weak point of the planar antenna. ..

【0020】また、前記第1セラミック誘電体及び第2
セラミック誘電体に代えて有機材料からなる第1有機樹
脂誘電体及び第2有機樹脂誘電体を用いてもよい。この
場合、第2有機樹脂誘電体の形状効果によるプリズム効
果によって低仰角の受信感度が良好になる。第2有機樹
脂誘電体の誘電率は、第1有機樹脂誘電体の誘電率より
も高誘電率が望ましい。
Also, the first ceramic dielectric and the second ceramic dielectric
The first organic resin dielectric and the second organic resin dielectric made of an organic material may be used instead of the ceramic dielectric. In this case, the reception effect at a low elevation angle becomes good due to the prism effect due to the shape effect of the second organic resin dielectric. The dielectric constant of the second organic resin dielectric is preferably higher than that of the first organic resin dielectric.

【0021】有機樹脂誘電体材料としては、フェノール
樹脂、ベークライト、BTレジン等を用いる。このよう
に有機樹脂誘電体材料を用いれば、セラミックに比べ軽
量化が図られ、特にこの平面型アンテナの総重量の一層
の軽量化が図られる。このため、携帯用アンテナとして
は、軽量化に伴う運搬性、取扱い易さ等の性能が向上す
るという効果がある。
As the organic resin dielectric material, phenol resin, bakelite, BT resin or the like is used. By using the organic resin dielectric material as described above, the weight can be reduced as compared with the ceramic, and in particular, the total weight of the planar antenna can be further reduced. Therefore, as a portable antenna, there is an effect that performance such as transportability and easiness of handling is improved due to weight reduction.

【0022】次に、マイクロストリップアンテナ12の
製造方法の一例について図3に基づいて説明する。まず
図3(A)に示す第1セラミック誘電体20は、泥漿鋳
込み法、ドクターブレード法、押出成形法、射出成形
法、乾式加圧成形法等により薄板を成形し、その後、機
械加工により中央部または偏心位置に穴20aを形成す
る。あるいは前記成形時に一体的に穴20aを成形す
る。
Next, an example of a method of manufacturing the microstrip antenna 12 will be described with reference to FIG. First, the first ceramic dielectric 20 shown in FIG. 3 (A) is formed into a thin plate by a slurry casting method, a doctor blade method, an extrusion molding method, an injection molding method, a dry pressure molding method, etc. The hole 20a is formed at the portion or the eccentric position. Alternatively, the hole 20a is integrally formed during the molding.

【0023】得られた円板状の第1セラミック誘電体2
0の底面および頂面に、図3(B)に示すように、それ
ぞれ円板状の接地導体2ならびに円板状の放射導体3を
形成する。この形成法は、例えばCu、Agのペースト
材料を塗布後、加熱すること等により形成する。次に図
3(C)に示すように第1の第1セラミック誘電体20
の頂面の外周端部に第2セラミック誘電体21を接着す
る。この第2セラミック誘電体21の接着手段は、例え
ば接着剤、その他の接合手段による。
The obtained disk-shaped first ceramic dielectric 2
As shown in FIG. 3B, a disk-shaped ground conductor 2 and a disk-shaped radiation conductor 3 are formed on the bottom surface and the top surface of 0, respectively. In this forming method, for example, a paste material of Cu or Ag is applied and then heated, or the like. Next, as shown in FIG. 3C, the first first ceramic dielectric 20
The second ceramic dielectric 21 is adhered to the outer peripheral edge of the top surface of the. The bonding means for the second ceramic dielectric 21 is, for example, an adhesive or other bonding means.

【0024】このマイクロストリップアンテナ12の受
信特性を図4に示す。図4中、実線Bに示すように、受
信電波強度が表される。従来のマイクロストリップアン
テナでは、図4に示す点線Cに示すように、低仰角方向
での感度が特に悪く、例えば仰角15°ではほとんど人
工衛星の電波を捉えることが不能である。これに対し本
実施例によるマイクロストリップアンテナ12による
と、実線Bで示すように低仰角方向さらには負の仰角方
向の範囲まで感度が優れていることが理解できる。
The reception characteristics of the microstrip antenna 12 are shown in FIG. As shown by the solid line B in FIG. 4, the received signal strength is represented. In the conventional microstrip antenna, as shown by the dotted line C in FIG. 4, the sensitivity in the low elevation angle direction is particularly poor, and it is almost impossible to capture the radio waves of the artificial satellite at an elevation angle of 15 °, for example. On the other hand, according to the microstrip antenna 12 of the present embodiment, as shown by the solid line B, it can be understood that the sensitivity is excellent even in the range of the low elevation angle direction and the negative elevation angle direction.

【0025】次に、本発明の第2実施例および第3実施
例によるマイクロストリップアンテナを図6、図7に示
す。図6および図7において前記第1実施例と同様の部
分については同一符号を付し、説明を省略する。図6に
示す第2実施例は、第1実施例による第1セラミック誘
電体20、第2セラミック誘電体21に代えて、一体物
のマイクロ波用セラミック誘電体30を用いた例であ
る。この第2実施例では、放射導体3の外周頂部に凸状
に形成される断面三角形状のレンズ部30aが接地導体
2と放射導体3との間の円板部30bと一体に形成され
るので、形成工程が省略され、製造性が良いという効果
がある。
Next, FIGS. 6 and 7 show microstrip antennas according to the second and third embodiments of the present invention. 6 and 7, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The second embodiment shown in FIG. 6 is an example in which a monolithic microwave ceramic dielectric 30 is used instead of the first ceramic dielectric 20 and the second ceramic dielectric 21 according to the first embodiment. In the second embodiment, the lens portion 30a having a triangular cross-section formed in a convex shape on the outer peripheral apex of the radiation conductor 3 is integrally formed with the disc portion 30b between the ground conductor 2 and the radiation conductor 3. Further, there is an effect that the forming step is omitted and the manufacturability is good.

【0026】図7に示す第3実施例は、セラミック誘電
体32の頂面外周部に断面半円状のプリズム効果を有す
るマイクロ波用セラミック誘電体32aを一体に形成し
た例である。このような例についても低仰角の電波受信
および発信が良好であるという効果がある。次に、本発
明の第4、第5、第6の各実施例を図8、図9および図
10にそれぞれ示す。
The third embodiment shown in FIG. 7 is an example in which a ceramic dielectric 32a for microwaves having a semicircular cross section and having a prism effect is integrally formed on the outer peripheral portion of the top surface of the ceramic dielectric 32. Also in such an example, there is an effect that the reception and transmission of a radio wave with a low elevation angle are good. Next, fourth, fifth and sixth embodiments of the present invention are shown in FIGS. 8, 9 and 10, respectively.

【0027】図8に示す第4実施例は、上から見ると円
盤状で直径方向縦断面がH形状を有するセラミック誘電
体40の例である。この例では、セラミック誘電体40
の上凹部面40aに円板状の放射導体3が形成され、下
凹部面bに円板状の接地導体2が形成される。接地導体
2および放射導体3は、Ag、Cu、Al等の高導電性
材料からなる。またこれらの接地導体2および放射導体
3の製造法は、例えばペースト材料を塗布後、加熱する
ことにより形成する。この例では、放射導体外周部に上
方にむけて凸環状に高誘電率をもつセラミック誘電体4
0が形成されるから、低仰角方向の感度が良好となる。
The fourth embodiment shown in FIG. 8 is an example of a ceramic dielectric 40 having a disk shape and an H-shaped diametrical longitudinal section when viewed from above. In this example, the ceramic dielectric 40
The disk-shaped radiation conductor 3 is formed on the upper concave surface 40a, and the disk-shaped ground conductor 2 is formed on the lower concave surface b. The ground conductor 2 and the radiating conductor 3 are made of a highly conductive material such as Ag, Cu or Al. In addition, the method for manufacturing the ground conductor 2 and the radiation conductor 3 is formed by, for example, applying a paste material and then heating it. In this example, the ceramic dielectric 4 having a high dielectric constant is formed in a convex ring shape facing upward on the outer periphery of the radiation conductor.
Since 0 is formed, the sensitivity in the low elevation angle direction is good.

【0028】図9に示す第5実施例は、セラミック誘電
体50の頂面に凹部50aを設け、底面50bを平坦に
した例である。凹部50aに放射導体3を形成し、底面
50bに接地導体2を形成している。接地導体2の底面
50bには受信または発信する電波信号を増幅する増幅
器55が取り付けられている。この第5実施例において
も、接地導体2と放射導体3の間に設けられるセラミッ
ク誘電体50が放射電極3の径外方向側で上方にむけて
凸状になるように環状の凸部50cが形成されるため、
低仰角方向及び負の仰角方向の感度は良好である。
The fifth embodiment shown in FIG. 9 is an example in which a recess 50a is provided on the top surface of the ceramic dielectric 50 and the bottom surface 50b is flat. The radiation conductor 3 is formed in the recess 50a, and the ground conductor 2 is formed in the bottom surface 50b. An amplifier 55 that amplifies a radio signal received or transmitted is attached to the bottom surface 50b of the ground conductor 2. Also in the fifth embodiment, the annular convex portion 50c is formed so that the ceramic dielectric 50 provided between the ground conductor 2 and the radiation conductor 3 is convex upward toward the radially outer side of the radiation electrode 3. Because it is formed
The sensitivity in the low elevation direction and the negative elevation direction is good.

【0029】図10に示す第6実施例は、図8に示す第
4実施例の下凹部面40bに増幅器55を設けた例であ
る。増幅器55を取り付ける基板54は、セラミック誘
電体60の底面の下凹部空間内に納まるように固定され
ている。これにより、このアンテナの底面の形状が極め
て単純な平坦なものとなるので、取付け性、接着性、取
扱い性等が向上するという効果がある。
The sixth embodiment shown in FIG. 10 is an example in which an amplifier 55 is provided on the lower concave surface 40b of the fourth embodiment shown in FIG. The substrate 54 to which the amplifier 55 is attached is fixed so as to be accommodated in the lower concave space of the bottom surface of the ceramic dielectric 60. As a result, the shape of the bottom surface of this antenna becomes extremely simple and flat, so that there is an effect that the attachability, adhesiveness, handleability, etc. are improved.

【0030】さらに前述した図8、図9、図10に示す
第4、第5、第6実施例では、セラミック誘電体40、
50、60がいずれも一体成形により形成されるため、
アンテナの製造工程が簡素化し、製造コストダウンを図
ることができるという効果もある。前記実施例において
は、自動車用通信システムについて適用したが、その他
本発明を適用可能な移動体の例としては、歩行者、登山
者等が携帯する携帯用受発信器、海流調査用移動体、船
舶、ヘリコプタ、飛行機等が挙げられる。特に、タクシ
ー配車システム、運送用トラックの位置関知システム、
海流調査用移動体等に適用すると効果的である。
Further, in the fourth, fifth and sixth embodiments shown in FIGS. 8, 9 and 10, the ceramic dielectric 40,
Since both 50 and 60 are formed by integral molding,
There is also an effect that the manufacturing process of the antenna is simplified and the manufacturing cost can be reduced. In the above embodiment, although applied to the communication system for automobiles, examples of other mobile objects to which the present invention is applicable include pedestrians, portable transceivers carried by mountaineers and the like, ocean current survey mobile objects, A ship, a helicopter, an airplane, etc. are mentioned. In particular, taxi dispatch system, position detection system for transportation trucks,
It is effective when applied to mobile devices for ocean current surveys.

【0031】また本発明の平面型アンテナによると、自
動車のボディへの取り付け時、アンテナ本体に保護カバ
ーを取り付けると、前記の第2セラミック誘電体の斜面
が保護カバーから外部に突き出さないように平滑な外観
を形成可能であるため、自動車のボディの外観を損なわ
ないという効果がある。
Further, according to the planar antenna of the present invention, when the antenna body is fitted with the protective cover when it is mounted on the body of the automobile, the slope of the second ceramic dielectric does not stick out from the protective cover. Since a smooth appearance can be formed, there is an effect that the appearance of the automobile body is not impaired.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の平面型ア
ンテナによると、第2セラミック誘電体の特定形状によ
る形状効果(プリズム効果)とその材料効果(誘電効
果)により、平面型アンテナの弱点である低仰角方向に
おいても高感度に電波を受信することができるという効
果がある。
As described above, according to the planar antenna of the present invention, the weakness of the planar antenna is due to the shape effect (prism effect) and the material effect (dielectric effect) of the specific shape of the second ceramic dielectric. The effect is that radio waves can be received with high sensitivity even in the low elevation angle direction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例によるマイクロストリップ
アンテナを示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a microstrip antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例によるマイクロストリップ
アンテナを示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a microstrip antenna according to a first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例によるマイクロストリップ
アンテナの製造工程を説明するための説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a manufacturing process of the microstrip antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例と従来の比較例とのマイク
ロストリップアンテナの指向性の関係を示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship of directivity of the microstrip antenna between the first embodiment of the present invention and the conventional comparative example.

【図5】本発明の第2セラミック誘電体の変形例を示す
部分概略断面図である。
FIG. 5 is a partial schematic cross-sectional view showing a modified example of the second ceramic dielectric body of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例によるマイクロストリップ
アンテナを示す模式断面図である。
FIG. 6 is a schematic sectional view showing a microstrip antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3実施例によるマイクロストリップ
アンテナを示す模式断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a microstrip antenna according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4実施例によるマイクロストリップ
アンテナを示す模式断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a microstrip antenna according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5実施例によるマイクロストリップ
アンテナを示す模式断面図である。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing a microstrip antenna according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第6実施例によるマイクロストリッ
プアンテナを示す模式断面図である。
FIG. 10 is a schematic sectional view showing a microstrip antenna according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】一般的なマイクロストリップアンテナ(平面
型アンテナ)の電波受信方向を説明するための説明図で
ある
FIG. 11 is an explanatory diagram for explaining a radio wave receiving direction of a general microstrip antenna (planar antenna).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 接地導体 3 放射導体 12 マイクロストリップアンテナ 20、40、50、60 第1セラミック誘電体 21、40、50、60 第2セラミック誘電体 21a 斜面 2 Ground Conductor 3 Radiating Conductor 12 Microstrip Antenna 20, 40, 50, 60 First Ceramic Dielectric 21, 40, 50, 60 Second Ceramic Dielectric 21a Slope

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平面状の接地導体と、 この接地導体に平行に対向して設けられ、給電系から給
電するための給電点を有する放射導体と、 前記接地導体と前記放射導体の間に設けられる第1セラ
ミック誘電体と、 前記放射導体の少なくとも外周部に環状に設けられ、プ
リズム効果を利用して低仰角方向の電波を屈折させて入
射する斜面を有する第2セラミック誘電体とを備えたこ
とを特徴とする平面型アンテナ。
1. A planar ground conductor, a radiation conductor provided in parallel with the ground conductor and having a feeding point for feeding power from a power feeding system, and provided between the ground conductor and the radiation conductor. A first ceramic dielectric body, and a second ceramic dielectric body provided in an annular shape on at least an outer peripheral portion of the radiation conductor, the second ceramic dielectric body having an inclined surface for refracting and entering a radio wave in a low elevation angle direction by utilizing a prism effect. A flat antenna characterized by the above.
【請求項2】 前記第2セラミック誘電体が前記第1セ
ラミック誘電体の比誘電率よりも高誘電率の誘電体材料
からなることを特徴とする請求項1記載の平面型アンテ
ナ。
2. The planar antenna according to claim 1, wherein the second ceramic dielectric body is made of a dielectric material having a dielectric constant higher than that of the first ceramic dielectric body.
【請求項3】 前記第2セラミック誘電体が比誘電率1
0以上の高誘電体材料からなる請求項1または2記載の
平面型アンテナ。
3. The second ceramic dielectric has a relative dielectric constant of 1
The planar antenna according to claim 1 or 2, which is made of a high dielectric material of 0 or more.
【請求項4】 前記第2セラミック誘電体の前記斜面が
全反射させない程度の傾斜角を有することを特徴とする
請求項1記載の平面型アンテナ。
4. The planar antenna according to claim 1, wherein the inclined surface of the second ceramic dielectric has an inclination angle that does not cause total reflection.
【請求項5】 前記第1セラミック誘電体と第2セラミ
ック誘電体とが同時成形されてなる請求項1または3記
載の平面型アンテナ。
5. The planar antenna according to claim 1, wherein the first ceramic dielectric and the second ceramic dielectric are simultaneously molded.
【請求項6】 平面状の接地導体と、 この接地導体に平行に対向して設けられ、給電系から給
電するための給電点を有する放射導体と、 前記接地導体と前記放射導体の間に設けられる第1セラ
ミック誘電体と、 前記放射導体の径方向外側で上方に向けて凸環状に前記
第1セラミック誘電体と一体成形されて設けられ、プリ
ズム効果を利用して低仰角方向の電波を屈折させて入射
する第2セラミック誘電体とを備えたことを特徴とする
平面型アンテナ。
6. A planar ground conductor, a radiation conductor provided in parallel with and facing the ground conductor, and having a feeding point for feeding power from a power feeding system, and provided between the ground conductor and the radiation conductor. And a first ceramic dielectric body that is integrally formed with the first ceramic dielectric body in a convex ring shape that is directed upward on the outside in the radial direction of the radiation conductor, and refracts radio waves in the low elevation angle direction by utilizing the prism effect. A planar antenna, comprising: a second ceramic dielectric that is incident upon.
【請求項7】 平面状の接地導体と、 この接地導体に平行に対向して設けられ、給電系から給
電するための給電点を有する放射導体と、 前記接地導体と前記放射導体の間に設けられるセラミッ
ク誘電体と、 前記放射導体の少なくとも外周部に環状に設けられ、プ
リズム効果を利用して低仰角方向の電波を屈折させて入
射する高誘電率の有機樹脂誘電体とを備えたことを特徴
とする平面型アンテナ。
7. A ground conductor having a planar shape, a radiation conductor provided in parallel with the ground conductor and having a feeding point for feeding power from a power feeding system, and provided between the ground conductor and the radiation conductor. And a high dielectric constant organic resin dielectric that is provided in a ring shape on at least the outer peripheral portion of the radiation conductor and that refracts radio waves in the low elevation angle direction by using the prism effect to enter. A characteristic planar antenna.
【請求項8】 前記有機樹脂誘電体が前記セラミック誘
電体の比誘電率よりも高誘電率の誘電体材料からなるこ
とを特徴とする請求項7記載の平面型アンテナ。
8. The planar antenna according to claim 7, wherein the organic resin dielectric is made of a dielectric material having a dielectric constant higher than that of the ceramic dielectric.
【請求項9】 前記有機樹脂誘電体が比誘電率10以上
の高誘電体材料からなる請求項7または8記載の平面型
アンテナ。
9. The planar antenna according to claim 7, wherein the organic resin dielectric is made of a high dielectric material having a relative dielectric constant of 10 or more.
【請求項10】 平面状の接地導体と、 この接地導体に平行に対向して設けられ、給電系から給
電するための給電点を有する放射導体と、 前記接地導体と前記放射導体の間に設けられる第1有機
樹脂誘電体と、 前記放射導体の少なくとも外周部に環状に設けられ、プ
リズム効果を利用して低仰角方向の電波を屈折させて入
射する斜面を有する第2有機樹脂誘電体とを備えたこと
を特徴とする平面型アンテナ。
10. A planar ground conductor, a radiation conductor provided in parallel with the ground conductor and having a feeding point for feeding power from a power feeding system, and provided between the ground conductor and the radiation conductor. A first organic resin dielectric and a second organic resin dielectric provided in a ring shape on at least the outer peripheral portion of the radiation conductor and having a slope for refracting and entering radio waves in the low elevation angle direction by utilizing a prism effect. A planar antenna characterized by being provided.
【請求項11】 前記第2有機樹脂誘電体が前記第1有
機樹脂誘電体の比誘電率よりも高誘電率の誘電体材料か
らなることを特徴とする請求項1記載の平面型アンテ
ナ。
11. The planar antenna according to claim 1, wherein the second organic resin dielectric is made of a dielectric material having a dielectric constant higher than that of the first organic resin dielectric.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2851955A1 (en) * 1977-12-05 1979-06-13 Int Standard Electric Corp OPTICAL CABLE
DE2858812C2 (en) * 1977-12-05 1991-05-16 Stc Plc, London, Gb Optical glass fibre communication cable
DE4233563A1 (en) * 1992-09-30 1994-03-31 Siemens Ag Electro=optical transmission line contg. conductive polymer - comprises extruded-plastic-sheathed and Carbon@-implanted polymer extruded coating on optical fibre core.
US9692111B2 (en) 2012-10-10 2017-06-27 Digital Barriers Services Ltd. Antenna for unattended ground sensor

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