JPH05199034A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents
マイクロストリップアンテナInfo
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- JPH05199034A JPH05199034A JP926792A JP926792A JPH05199034A JP H05199034 A JPH05199034 A JP H05199034A JP 926792 A JP926792 A JP 926792A JP 926792 A JP926792 A JP 926792A JP H05199034 A JPH05199034 A JP H05199034A
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- JP
- Japan
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- dielectric
- thickness
- antenna
- microstrip antenna
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 マイクロストリップアンテナにおいて、アン
テナ特性の周波数広帯域化を図る。 【構成】 比誘電率の異なる少なくとも２層以上の誘電
体板13，14…を用い、これら個々の誘電体板13，14等の
厚みが一定でなく、直線的，段階的または曲線的に厚み
が変化し、これら複数の誘電体板を積層したときの総厚
が一定となる誘電体積層板を用い、この誘電体積層板を
挟み、互いに対向して複数の放射パッチ素子11(11a，11
b，11c，11d)および給電回路15と接地導体板を設けた。
テナ特性の周波数広帯域化を図る。 【構成】 比誘電率の異なる少なくとも２層以上の誘電
体板13，14…を用い、これら個々の誘電体板13，14等の
厚みが一定でなく、直線的，段階的または曲線的に厚み
が変化し、これら複数の誘電体板を積層したときの総厚
が一定となる誘電体積層板を用い、この誘電体積層板を
挟み、互いに対向して複数の放射パッチ素子11(11a，11
b，11c，11d)および給電回路15と接地導体板を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、周波数特性の広帯域化
したマイクロストリップアンテナに関するものである。
したマイクロストリップアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のマイクロストリップアンテナは図
10(a)に示すように、一定の比誘電率を有する一枚の誘
電体板33を挟み互いに対向して放射パッチ素子31及び接
地導体板32を設け給電回路34にて各々の、放射パッチ素
子の出力を合成し、給電点(Ｆ.Ｐ)に導いていた。この
場合アンテナ利得は、図10(c)に示すように狭帯域でア
ンテナ電圧定在波比(以下、ＶＳＷＲという)も同図(d)
に示すように周波数帯域幅も狭く狭帯域であった。
10(a)に示すように、一定の比誘電率を有する一枚の誘
電体板33を挟み互いに対向して放射パッチ素子31及び接
地導体板32を設け給電回路34にて各々の、放射パッチ素
子の出力を合成し、給電点(Ｆ.Ｐ)に導いていた。この
場合アンテナ利得は、図10(c)に示すように狭帯域でア
ンテナ電圧定在波比(以下、ＶＳＷＲという)も同図(d)
に示すように周波数帯域幅も狭く狭帯域であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来例では上記如くア
ンテナ特性の周波数特性が、狭帯域であるという欠点が
あった。本発明は上記従来の問題を解決するものであ
り、アンテナの周波数特性が広帯域化されるマイクロス
トリップアンテナを実現することを目的とするものであ
る。
ンテナ特性の周波数特性が、狭帯域であるという欠点が
あった。本発明は上記従来の問題を解決するものであ
り、アンテナの周波数特性が広帯域化されるマイクロス
トリップアンテナを実現することを目的とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、比誘電率の異なる少なくとも２層以上の誘
電体板を用い、個々の誘電体板の厚みの比を変化させ、
複数の誘電体板を積層したときの総厚が一定となるよう
に構成した誘電体積層板を用い、この積層板の両面に
金，銀，銅，アルミ等の導体板(または導体層)を熱圧着
または接着剤等で積層し、片面をエッチング等の手段に
より厚みの変化方向に少なくとも、二個以上の複数の放
射パッチ素子および、この放射パッチ素子の出力を合
成，分岐する給電回路を設け、片面は全面接地導体板と
して構成するようにしたものである。
するために、比誘電率の異なる少なくとも２層以上の誘
電体板を用い、個々の誘電体板の厚みの比を変化させ、
複数の誘電体板を積層したときの総厚が一定となるよう
に構成した誘電体積層板を用い、この積層板の両面に
金，銀，銅，アルミ等の導体板(または導体層)を熱圧着
または接着剤等で積層し、片面をエッチング等の手段に
より厚みの変化方向に少なくとも、二個以上の複数の放
射パッチ素子および、この放射パッチ素子の出力を合
成，分岐する給電回路を設け、片面は全面接地導体板と
して構成するようにしたものである。
【０００５】
【作用】上記構成により、誘電体積層板において、等価
的に厚みの比の変化方向に比誘電率が変化し、比誘電率
の変化とともに放射パッチ素子の共振周波数を変化さ
せ、給電回路にて合成することにより周波数の広帯域化
が成される。
的に厚みの比の変化方向に比誘電率が変化し、比誘電率
の変化とともに放射パッチ素子の共振周波数を変化さ
せ、給電回路にて合成することにより周波数の広帯域化
が成される。
【０００６】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例におけるマイク
ロストリップアンテナの斜視図であり、図２は第１の実
施例の断面図である。図１および図２において、11(11
a，11b，11c，11d)は放射パッチ素子、12は接地導体
板、13は第１の誘電体板、14は第２の誘電体板、15は給
電回路である。上記第１の実施例において、互いに比誘
電率の異なる第１の誘電体板13および第２の誘電体板14
の厚さは、ｄ1からｄ1′、ｄ2からｄ2′へと直線的，段
階的または曲線的に変化し(第１の実施例では直線的に
変化)、そのｄ1とｄ2、ｄ1′とｄ2′の和が常に一定(ｄ
＝ｄ′)となるように構成され、また第１の誘電体板13
と第２の誘電体板14を挟んで上面に放射パッチ素子11、
下面に接地導体板12を設け、放射パッチ素子11と同一面
に給電回路15を設けている。この場合放射パッチ素子11
は２つの誘電体板の厚さｄ1，ｄ2からｄ1′，ｄ2′への
変化方向に少なくとも２個以上を有している構成であ
る。図７に第１層の厚さｄ1′，比誘電率ｅ1、第２層の
厚さｄ2′，比誘電率ｅ2なる２枚の誘電体板を積層した
場合の等価誘電率ｅおよび誘電体厚さの比ｄ1′／
(ｄ1′＋ｄ2′)との関係を示す。図７より誘電体板厚の
比の変化とともに等価比誘電率ｅが変化することがわか
る。このことから図２の断面図に示すように比誘電率の
異なる第１の誘電体板13と第２の誘電体板14を積層した
場合の各誘電体厚さの変化方向における等価比誘電率ｅ
も変化することがわかる。この等価比誘電率ｅの変化に
伴い、図２の誘電体厚さの変化方向に配置したほぼ同一
寸法の放射パッチ素子11a，11b，11c，11dの下面付近の
等価比誘電率をｅ11，ｅ12，ｅ13，ｅ14、放射パッチ素
子11a，11b，11c，11dの寸法を図１に示すようにａとす
ると、その共振周波数ｆはおよそ数１の式にて表され
る。
ロストリップアンテナの斜視図であり、図２は第１の実
施例の断面図である。図１および図２において、11(11
a，11b，11c，11d)は放射パッチ素子、12は接地導体
板、13は第１の誘電体板、14は第２の誘電体板、15は給
電回路である。上記第１の実施例において、互いに比誘
電率の異なる第１の誘電体板13および第２の誘電体板14
の厚さは、ｄ1からｄ1′、ｄ2からｄ2′へと直線的，段
階的または曲線的に変化し(第１の実施例では直線的に
変化)、そのｄ1とｄ2、ｄ1′とｄ2′の和が常に一定(ｄ
＝ｄ′)となるように構成され、また第１の誘電体板13
と第２の誘電体板14を挟んで上面に放射パッチ素子11、
下面に接地導体板12を設け、放射パッチ素子11と同一面
に給電回路15を設けている。この場合放射パッチ素子11
は２つの誘電体板の厚さｄ1，ｄ2からｄ1′，ｄ2′への
変化方向に少なくとも２個以上を有している構成であ
る。図７に第１層の厚さｄ1′，比誘電率ｅ1、第２層の
厚さｄ2′，比誘電率ｅ2なる２枚の誘電体板を積層した
場合の等価誘電率ｅおよび誘電体厚さの比ｄ1′／
(ｄ1′＋ｄ2′)との関係を示す。図７より誘電体板厚の
比の変化とともに等価比誘電率ｅが変化することがわか
る。このことから図２の断面図に示すように比誘電率の
異なる第１の誘電体板13と第２の誘電体板14を積層した
場合の各誘電体厚さの変化方向における等価比誘電率ｅ
も変化することがわかる。この等価比誘電率ｅの変化に
伴い、図２の誘電体厚さの変化方向に配置したほぼ同一
寸法の放射パッチ素子11a，11b，11c，11dの下面付近の
等価比誘電率をｅ11，ｅ12，ｅ13，ｅ14、放射パッチ素
子11a，11b，11c，11dの寸法を図１に示すようにａとす
ると、その共振周波数ｆはおよそ数１の式にて表され
る。
【０００７】
【数１】
【０００８】但し、Ｃｏは光速である 数１の式より等価比誘電率ｅがｅ11，ｅ12，ｅ13，ｅ14
と変化すると、放射パッチ素子11a，11b，11c，11dの共
振周波数も
と変化すると、放射パッチ素子11a，11b，11c，11dの共
振周波数も
【０００９】
【外１】
【００１０】と変化する。これを示したのが図３であ
り、横軸を共振周波数ｆ，縦軸をアナテナ利得Ｇにとる
と図３のように共振周波数がそれぞれｆ1，ｆ2，ｆ3，
ｆ4となる。この状態で各放射パッチ素子を図１に示す
ように給電回路15にて合成することにより図４に示すよ
うにアンテナ全体でみたアンテナ利得は広帯域となるこ
とがわかる。また同様にアンテナＶＳＷＲは、放射パッ
チ素子11a，11b，11c，11dに対する最良となる共振周波
数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4が図５に示すようになり、これら
を給電回路15にて合成した場合、合成後のアンテナ全体
のアンテナＶＳＷＲは図６に示すように広帯域となる。
図８は本発明の第２の実施例におけるマイクロストリッ
プアンテナの断面図であり、誘電率の異なる誘電体板の
厚さが曲線的に変化している場合を示している。また、
図９は本発明の第３の実施例におけるマイクロストリッ
プアンテナの断面図であり、誘電率の異なる誘電体板の
厚さが段階的に変化している場合を示すものである。
り、横軸を共振周波数ｆ，縦軸をアナテナ利得Ｇにとる
と図３のように共振周波数がそれぞれｆ1，ｆ2，ｆ3，
ｆ4となる。この状態で各放射パッチ素子を図１に示す
ように給電回路15にて合成することにより図４に示すよ
うにアンテナ全体でみたアンテナ利得は広帯域となるこ
とがわかる。また同様にアンテナＶＳＷＲは、放射パッ
チ素子11a，11b，11c，11dに対する最良となる共振周波
数ｆ1，ｆ2，ｆ3，ｆ4が図５に示すようになり、これら
を給電回路15にて合成した場合、合成後のアンテナ全体
のアンテナＶＳＷＲは図６に示すように広帯域となる。
図８は本発明の第２の実施例におけるマイクロストリッ
プアンテナの断面図であり、誘電率の異なる誘電体板の
厚さが曲線的に変化している場合を示している。また、
図９は本発明の第３の実施例におけるマイクロストリッ
プアンテナの断面図であり、誘電率の異なる誘電体板の
厚さが段階的に変化している場合を示すものである。
【００１１】
【発明の効果】本発明は上記実施例から明らかなよう
に、誘電率の異なる誘電体板の厚みを変化させて積層
し、厚みの変化方向に複数の同型状の放射パッチ素子を
設け、この出力を給電回路にて合成することにより、ア
ンテナ全体のアンテナ特性(アンテナ利得，アンテナＶ
ＳＷＲ)が広帯域となる効果を有する。
に、誘電率の異なる誘電体板の厚みを変化させて積層
し、厚みの変化方向に複数の同型状の放射パッチ素子を
設け、この出力を給電回路にて合成することにより、ア
ンテナ全体のアンテナ特性(アンテナ利得，アンテナＶ
ＳＷＲ)が広帯域となる効果を有する。
【図１】本発明の第１の実施例におけるマイクロストリ
ップアンテナの斜視図である。
ップアンテナの斜視図である。
【図２】図１に示す第１の実施例の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例における放射パッチ素子
の個々の共振周波数特性である。
の個々の共振周波数特性である。
【図４】本発明の第１の実施例における放射パッチ素子
を給電回路で合成したときのアンテナ利得周波数特性図
である。
を給電回路で合成したときのアンテナ利得周波数特性図
である。
【図５】本発明の第１の実施例における放射パッチ素子
個々のアンテナＶＳＷＲ周波数特性図である。
個々のアンテナＶＳＷＲ周波数特性図である。
【図６】本発明の第１の実施例における放射パッチ素子
を給電回路で合成したときのアンテナＶＳＷＲ周波数特
性図である。
を給電回路で合成したときのアンテナＶＳＷＲ周波数特
性図である。
【図７】比誘電率が異なる２枚の誘電体板を積層したと
きの、基板厚の比と等価比誘電率の関係を説明する図で
ある。
きの、基板厚の比と等価比誘電率の関係を説明する図で
ある。
【図８】本発明の第２の実施例におけるマイクロストリ
ップアンテナの断面図である。
ップアンテナの断面図である。
【図９】本発明の第３の実施例におけるマイクロストリ
ップアンテナの断面図である。
ップアンテナの断面図である。
【図１０】従来例におけるマイクロストリップアンテナ
の斜視図，断面図，アンテナ利得およびアンテナＶＳＷ
Ｒ周波数特性図である。
の斜視図，断面図，アンテナ利得およびアンテナＶＳＷ
Ｒ周波数特性図である。
11，16，20，31…放射パッチ素子、 12，17，21，32…
接地導体板、 13，18，22…第１の誘電体板、 14，1
9，23…第２の誘電体板、 15，34…給電回路、33…誘
電体板、 Ｆ.Ｐ…給電点。
接地導体板、 13，18，22…第１の誘電体板、 14，1
9，23…第２の誘電体板、 15，34…給電回路、33…誘
電体板、 Ｆ.Ｐ…給電点。
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電率の異なる少なくとも２層以上の誘
電体板と、これら複数の誘電体板を挟み、互いに対向し
て設けられた少なくとも２個以上の放射パッチ素子およ
び接地導体板を有し、前記複数の誘電体板は互いに誘電
率が異なり、厚みが直線的，段階的または曲線的に変化
し、これら複数の誘電体板の総厚が一定となるように積
層したことを特徴とするマイクロストリップアンテナ。 - 【請求項２】 前記複数の誘電体板の上面に、誘電体板
の厚みの変化方向に少なくとも２個以上のほぼ同寸法の
放射パッチ素子を設け、これら放射パッチ素子と同一面
に給電回路を設けたことを特徴とする請求項１記載のマ
イクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00926792A JP3166043B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | マイクロストリップアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00926792A JP3166043B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | マイクロストリップアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05199034A true JPH05199034A (ja) | 1993-08-06 |
| JP3166043B2 JP3166043B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=11715673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00926792A Expired - Fee Related JP3166043B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | マイクロストリップアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3166043B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013142216A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Hrl Laboratories, Llc | Dielectric artificial impedance surface antenna |
| US9312602B2 (en) | 2012-03-22 | 2016-04-12 | Hrl Laboratories, Llc | Circularly polarized scalar impedance artificial impedance surface antenna |
| US9917345B2 (en) | 2013-01-28 | 2018-03-13 | Hrl Laboratories, Llc | Method of installing artificial impedance surface antennas for satellite media reception |
| US9954284B1 (en) | 2013-06-28 | 2018-04-24 | Hrl Laboratories, Llc | Skylight antenna |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004096259A (ja) * | 2002-08-30 | 2004-03-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多周波マイクロストリップアンテナ |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP00926792A patent/JP3166043B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013142216A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | Hrl Laboratories, Llc | Dielectric artificial impedance surface antenna |
| US8830129B2 (en) | 2012-03-22 | 2014-09-09 | Hrl Laboratories, Llc | Dielectric artificial impedance surface antenna |
| US9312602B2 (en) | 2012-03-22 | 2016-04-12 | Hrl Laboratories, Llc | Circularly polarized scalar impedance artificial impedance surface antenna |
| US9917345B2 (en) | 2013-01-28 | 2018-03-13 | Hrl Laboratories, Llc | Method of installing artificial impedance surface antennas for satellite media reception |
| US9954284B1 (en) | 2013-06-28 | 2018-04-24 | Hrl Laboratories, Llc | Skylight antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3166043B2 (ja) | 2001-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |