JPH05243836A - マイクロストリップアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直交二偏波共用のマイクロストリップアンテ
ナにおいて、給電用ストリップ線路の不連続部分からの
不要放射を抑制し、放射パターンのへの影響を小さくし
たマイクロストリップアンテナを得ることを目的とす
る。 【構成】 この発明に係わるマイクロストリップアンテ
ナは、直交する二つの偏波の、一方を放射導体５に直接
接続する給電線路より給電し、他方を放射導体５にスロ
ット２を介して電磁結合する給電線路より給電する。前
者の給電線路をストリップ導体６と両側の接地導体板と
よりなる平衡線路のストリップ線路とし、ストリップ線
路に不連続部分があっても、それからの不要放射を抑制
し、放射パターンのへの影響を小さくするようにしたも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は直交する二つの偏波を
共用する衛星通信用、及び、地上通信用のマイクロスト
リップアンテナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のマイクロストリップアンテナの
従来例としては、例えば1990年電子情報通信学会秋季全
国大会予稿集Ｂ−９３に掲載された“偏波共用平面アレ
ーの放射特性”に示されたものがある。図９は従来のマ
イクロストリップアンテナの構成図である。１は接地導
体板、２は接地導体板１に設けられたスロット、３は第
一の誘電体基板、４は第二の誘電体基板、５は第一の誘
電体基板３に設けられた放射導体、６は第一の誘電体基
板３に設けられた第一のストリップ導体、７は第二の誘
電体基板４に設けられた第二のストリップ導体である。
Ｘ−Ｘ′は放射導体５の対称軸、Ｙ−Ｙ′はＸ−Ｘ′と
直交する放射導体５の対称軸、Ｏ−Ｏ′はＸ−Ｘ′及び
Ｙ−Ｙ′と直交する放射導体５の中心軸である。図９に
おいて接地導体板１にはＯ−Ｏ′上に中心点があるスロ
ット２が軸Ｘ−Ｘ′に沿って設けられており、一方の面
は第一の誘電体基板３、他方の面は第二の誘電体基板４
に接している。第一の誘電体基板３の接地導体板１との
接合面の反対側の面には放射導体５が設けられ、軸Ｘ−
Ｘ′に沿って設けられた第一のストリップ導体６と接続
されている。また、第二の誘電体基板４の接地導体板１
との接合面の反対側の面には第二のストリップ導体７が
軸Ｏ−Ｏ′と交差し、且つ、軸Ｙ−Ｙ′に沿って設けら
れている。

【０００３】次に動作について説明する。図９に示すマ
イクロストリップアンテナにおいて、第一のストリップ
導体６は接地導体板１と共に、また、第二のストリップ
導体７は接地導体板１と共にそれぞれマイクロストリッ
プ線路を構成している。第一のストリップ導体６に電波
を供給すると、第一のストリップ導体６に接続された放
射導体５上にＸ−Ｘ′方向の電流が生じ、放射導体５か
らＸ−Ｘ′と平行な偏波面を有する電波が放射される。
また、第二のストリップ導体７に電波を供給すると、接
地導体板１に設けられたスロット２を介して放射導体５
が励振されてＹ−Ｙ′方向の電流が放射導体５上に誘起
され、Ｙ−Ｙ′と平行な偏波面を有する電波が放射され
る。Ｘ−Ｘ′方向の電流により生じる電界は、Ｘ−Ｘ′
と直交し、且つ、放射導体５の中心を通る軸、即ちＹ−
Ｙ′上で０となる。また、Ｙ−Ｙ′方向の電流により生
じる電界は、Ｙ−Ｙ′と直交し、且つ、放射導体５の中
心を通る軸Ｘ−Ｘ′上で０となる。従って、偏波面がＸ
−Ｘ′上にある電波とＹ−Ｙ′上にある電波との間の結
合が小さいマイクロストリップアンテナを得ることがで
き、例えば偏波面が直交する二つの電波の一方で受信、
他方で送信を行うことができる。また、衛星通信におい
ては、隣接したチャンネルの信号の分離を直交する偏波
面を用いて行うことがあるが、その場合も隣接したチャ
ンネルのどちらのチャンネルにも対応でき、且つ、チャ
ンネルの信号の分離が可能なマイクロストリップアンテ
ナを得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のマイクロストリ
ップアンテナは以上のように構成されていて、放射導体
への給電線路のストリップ線路にコーナー部、インピー
ダンス変成器、電力分配器等の不連続部分があると、そ
の不連続部分から不要放射が生じ、放射導体から放射さ
れる電波と干渉し、所望の放射パターンが得られないと
いう課題があった。

【０００５】また、放射導体へ給電するストリップ線路
を放射導体に直接接続すると、ストリップ線路の配置の
自由度が小さく、また、放射導体とそれに対向する接地
導体板との間隔が小さく、アンテナのインピーダンス特
性を広帯域化できないという課題があった。

【０００６】また、放射導体への給電線路としてストリ
ップ線路を用い、給電線路からの不要放射を低減するた
めストリップ線路を構成する誘電体基板を高誘電率のも
のにすると、ストリップ線路の伝送損失が大きくなると
言う課題があった。

【０００７】また、放射導体へスロットを介して結合す
る給電線路としてストリップ線路を用い、給電線路から
の不要放射を低減するため上記ストリップ線路をストリ
ップ導体と第一の接地導体板と第三の接地導体板とから
構成すると、上記第一の接地導体板に設けたスロットで
給電電力に反射が生ずるという課題があった。

【０００８】また、放射導体へスロットを介して結合す
る給電線路としてストリップ線路を用い、給電線路から
の不要放射を低減するためストリップ線路を構成する誘
電体基板を高誘電率のものにすると、上記ストリップ線
路の伝送損失に伴って生ずる熱雑音によりアンテナのＣ
／Ｎ比が劣化するという課題があった。

【０００９】この発明は上記のような課題を解消するた
めに成されたもので、それぞれ以下に示すマイクロスト
リップアンテナを得ることを目的としている。

【００１０】請求項１に係わる発明は放射導体への給電
線路からの不要放射が小さく、放射パターンのへの影響
を低減したマイクロストリップアンテナを得ることを目
的としている。

【００１１】請求項２に係わる発明は請求項１に係わる
発明の目的に加えて、放射導体への給電線路としてスト
リップ線路の配置の自由度が大きく、また、アンテナの
インピーダンス特性を広帯域化したマイクロストリップ
アンテナを得ることを目的としている。

【００１２】請求項３に係わる発明は請求項１もしくは
請求項２に係わる発明の目的に加えて、放射導体への給
電線路の伝送損失の少ないマイクロストリップアンテナ
を得ることを目的としている。

【００１３】請求項４にに係わる発明は請求項１に係わ
る発明の目的に加えて、放射導体へスロットを介して給
電するストリップ線路からのの不要放射を低減し、ま
た、上記放射導体へ結合するスロットで生ずる給電電力
の反射を小さくしたマイクロストリップアンテナを得る
ことを目的としている。

【００１４】請求項５に係わる発明は請求項４に係わる
発明の目的に加えて、放射導体への給電線路の伝送損失
の少ないマイクロストリップアンテナを得ることを目的
としている。

【００１５】請求項６に係わる発明は請求項１に係わる
発明の目的に加えて、放射導体へスロットを介して給電
するストリップ線路からの不要放射を低減するため、上
記ストリップ線路を構成する誘電体基板を高誘電率の基
板とするとき、上記ストリップ線路の伝送損失に伴って
生ずる熱雑音によるアンテナのＣ／Ｎ比の劣化を低減し
たマイクロストリップアンテナを得ることを目的として
いる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１のマイクロストリップアンテナは、スロ
ットを有する第一の接地導体板と、上記第一の接地導体
板の一方の面に接し、上記スロットと結合するストリッ
プ線路のストリップ導体を有する第二の誘電体基板と、
上記第一の接地導体板の他方の面に接し、上記スロット
と結合する放射導体と放射導体に直接接続するストリッ
プ線路のストリップ導体とを有する第一の誘電体基板
と、上記放射導体と放射導体に直接接続するストリップ
線路のストリップ導体とに接し、上記放射導体が対向す
る部分に開口部を設けた第二の接地導体板を有する第三
の誘電体基板とを備えたものである。

【００１７】また、請求項２のマイクロストリップアン
テナは、スロットを有する第一の接地導体板と、上記第
一の接地導体板の一方の面に接し、上記スロットと結合
するストリップ線路のストリップ導体を有する第二の誘
電体基板と、上記第一の接地導体板の他方の面に接し、
放射導体に給電するストリップ線路のストリップ導体を
有する第一の誘電体基板と、上記ストリップ線路のスト
リップ導体に接し、開口部を有する第二の接地導体板と
上記開口部に上記給電するストリップ線路のストリップ
導体と電磁結合する放射導体とを設けた第三の誘電体基
板とを備えたものである。

【００１８】また、請求項３のマイクロストリップアン
テナは、請求項１もしくは請求項２記載のマイクロスト
リップアンテナにおける第一の誘電体基板と第三の誘電
体基板とを低誘電率の誘電体または空気層で構成したも
のである。

【００１９】また、請求項４のマイクロストリップアン
テナは、スロットを有する第一の接地導体板を有する第
二の誘電体基板と、上記第二の誘電体基板に接する一方
の面に上記スロットに結合するストリップ線路のストリ
ップ導体と、他方の面に第三の接地導体板とを有し、さ
らに上記第一の接地導体板と第三の接地導体板とをスロ
ット近傍で接続する接続導体を有する第四の誘電体基板
と、上記第一の接地導体板の一方の面に接し、上記第一
の接地導体板のスロットと結合する放射導体と放射導体
に接続するストリップ線路のストリップ導体とを設けた
第一の誘電体基板と、上記放射導体と放射導体に接続す
るストリップ線路のストリップ導体に接し、上記放射導
体が対向する部分に開口部を設けた第二の接地導体板を
有する第三の誘電体基板とを備えたものである。

【００２０】また、請求項５のマイクロストリップアン
テナは、請求項４記載のマイクロストリップアンテナに
おける第二の誘電体基板と第四の誘電体基板とを低誘電
率の誘電体または空気層で構成したものである。

【００２１】また、請求項６のマイクロストリップアン
テナは、スロットを有する第一の接地導体板と、上記第
一の接地導体板の一方の面に、上記スロットと結合する
ストリップ線路のストリップ導体と上記ストリップ線路
のスロット近接部に増幅器を設けた第二の誘電体基板
と、上記第一の接地導体板の他方の面に接し、上記スロ
ットと結合する放射導体と放射導体に直接接続するスト
リップ線路のストリップ導体とを有する第一の誘電体基
板と、上記放射導体と放射導体に直接接続するストリッ
プ線路のストリップ導体とに接し、上記放射導体に対向
する部分に開口部を設けた第二の接地導体板を有する第
三の誘電体基板とを備えたものである。

【００２２】

【作用】上記のように構成された請求項１の発明では、
放射導体への給電線路をストリップ導体とその両側の接
地導体板とからなるストリップ線路とし、平衡線路とす
ることにより、上記ストリップ線路に不連続部分があっ
ても、そこからの不要放射を低減し、放射導体から放射
される電波との干渉による放射パターンへの影響を低減
することができる。

【００２３】また、請求項２の発明では、請求項１の発
明の作用に加えて、放射導体を第二の接地導体板の開口
部に設け、給電線路であるストリップ線路と非接触の容
量性の電磁結合をすることにより、放射導体を直接スト
リップ線路に接続するのに比べて、ストリップ線路の配
置の自由度を大きくすることができ、また放射導体と接
地導体板との間隔を大きくとることにより、インピーダ
ンス特性を広帯域化することができる。

【００２４】また、請求項３の発明では、請求項１の発
明もしくは請求項２の発明の作用に加えて、放射導体へ
の給電線路としてストリップ線路を構成するストリップ
導体の両側の接地導体板との間の誘電体基板を、従来の
マイクロストリップ線路では不要放射を生ずるため使用
できなかった低誘電率の誘電体または空気層としたこと
により、給電線路の伝送損失を低減することができる。

【００２５】また、請求項４の発明では、請求項１の発
明の作用に加えて、放射導体へスロットを介して結合す
る給電線路を、ストリップ導体とその両側の接地導体板
とよりなるストリップ線路とすることにより、給電線路
からの不要放射を抑制し、放射パターンへの影響を低減
することができる。また、接地導体板に設けてあるスロ
ット近傍で二つの接地導体板を導体で接続することによ
り、給電の際に一方の接地導体板上を流れる電流がスロ
ットで反射せずに他方の接地導体板上を流れるため、反
射電力を広帯域に低減することができる。

【００２６】また、請求項５の発明では、請求項４の発
明の作用に加えて、放射導体へスロットを介して結合す
る給電線路としてストリップ線路を構成するストリップ
導体の両側の接地導体板との間の誘電体基板を、低誘電
率の誘電体または空気層としたことにより、給電線路の
伝送損失を低減することができる。

【００２７】また、請求項６の発明では、請求項１の発
明の作用に加えて、放射導体へスロットを介して結合す
る給電線路を構成するストリップ線路からの不要放射を
低減するために、上記ストリップ線路を構成する誘電体
基板を高誘電率の基板とするとき、上記ストリップ線路
のスロットに近接して低雑音増幅器を設けることによ
り、上記ストリップ線路の伝送損失に伴って生ずる熱雑
音によるアンテナのＣ／Ｎ比の劣化を小さくすることが
できる。

【００２８】

【実施例】実施例１．以下、この発明によるマイクロス
トリップアンテナの実施例１を図によって説明する。図
１において、１は第一の接地導体板、２は接地導体板１
に設けたスロット、３は第一の誘電体基板、４は第二の
誘電体基板、５は第一の誘電体基板３に設けた放射導
体、６は第一の誘電体基板３に設けた第一のストリップ
導体、７は第二の誘電体基板４に設けた第二のストリッ
プ導体、８は第三の誘電体基板、９は第二の接地導体
板、１０は第二の接地導体板９に設けた開口部である。
Ｘ−Ｘ′は放射導体５の対称軸、Ｙ−Ｙ′はＸ−Ｘ′と
直交する放射導体５の対称軸、Ｏ−Ｏ′はＸ−Ｘ′及び
Ｙ−Ｙ′と直交する放射導体５の中心軸である。図１に
おいて、接地導体板１にはＯ−Ｏ′上に中心点があるス
ロット２が軸Ｘ−Ｘ′に沿って設けてあり、一方の面は
第一の誘電体基板３、他方の面は第二の誘電体基板４に
接している。第一の誘電体基板３の接地導体板１との接
合面の反対側の面には放射導体５が設けてあり、軸Ｘ−
Ｘ′に沿って設けた第一のストリップ導体６に接続して
いる。第三の誘電体基板８は第一のストリップ導体６に
接している。第二の接地導体板９は上記第三の誘電体基
板８の第一のストリップ導体６と反対側の面に設けて、
第一の接地導体板１、第一のストリップ導体６と共にト
リプレート線路を構成しており、且つ、放射導体５と重
なる部分には電波を放射する開口部１０が設けている。
また、第二の誘電体基板４の接地導体板１との接合面の
反対側の面には第二のストリップ導体７が軸Ｏ−Ｏ′と
交差し、且つ、軸Ｙ−Ｙ′に沿って設けている。

【００２９】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、第一のストリップ導体６に電波を供給すると放射導
体５上にＸ−Ｘ′方向の電流が生じ、放射導体５からＸ
−Ｘ′と平行な偏波面を有する電波が放射される。ま
た、第二のストリップ導体７に電波を供給すると、接地
導体板１に設けられたスロット２を介して放射導体５が
励振されてＹ−Ｙ′方向の電流が放射導体５上に誘起さ
れ、Ｙ−Ｙ′と平行な偏波面を有する電波が放射され
る。Ｘ−Ｘ′とＹ−Ｙ′は直交しているので、直交する
二つの偏波で送受信を行うことができる。ここで、第一
のストリップ導体６を第一の接地導体板１と第二の接地
導体板９と組み合わせてトリプレート線路にすると、第
一のストリップ導体６の上下が接地導体板１と第二の接
地導体板９により遮蔽され、且つ、トリプレート線路は
平衡線路であるため、第一のストリップ導体６にコーナ
ー部、インピーダンス変成器、電力分配器等の不連続部
分があっても、その部分から不要放射の発生を低減でき
る。また、第一の誘電体基板３、第三の誘電体基板８と
して、従来のマイクロストリップ線路では不要放射が生
ずるため使用できなかった低誘電率の発泡誘電体、また
は、空気層が使用することにより、第一のストリップ導
体６に沿って伝播する電波の伝送損失を低減することが
できる。

【００３０】なお、本実施例１では、第一のストリップ
導体６を第一の接地導体板１と第二の接地導体板９と組
み合わせてトリプレート線路にした例について説明した
が、第二の接地導体板９の代わりに接地していない導体
板を用いたマイクロストリップ導体構成にしても、第一
のストリップ導体６の不連続部からの不要放射は上記導
体板により遮蔽・低減ができ、同様の効果を得ることが
できる。

【００３１】また、本実施例１では矩形マイクロストリ
ップアンテナを示したが、円形等、他の形状のマイクロ
ストリップアンテナでも有効であることはいうまでもな
い。

【００３２】また、本実施例１では、Ｘ−Ｘ′とＹ−
Ｙ′と平行な偏波面を有する直線偏波の電波を用いるマ
イクロストリップアンテナを例に説明したが、メアンダ
ライン等の円偏波発生器と組み合わせて、直交する二つ
の円偏波の電波を用いるマイクロストリップアンテナに
ついても同様のことが言える。

【００３３】実施例２．図２は本発明の実施例２の構成
図である。図において１〜１０、及びＸ−Ｘ′、Ｙ−
Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図１と同じものであり、ａ及びａ′は
放射導体５の外周と軸Ｘ−Ｘ′の交点、ｂ及びｂ′は放
射導体５の外周と軸Ｙ−Ｙ′の交点である。

【００３４】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、第一のストリップ導体６から電波を供給すると、放
射導体５は点ａ、ａ′間の距離が約２分の１波長となる
周波数ｆａで共振し、第二のストリップ導体７から電波
を供給すると、放射導体５は点ｂ、ｂ′間の距離が約２
分の１波長となる周波数ｆｂで共振する。従って、図２
において、点ａ、ａ′間の距離と点ｂ、ｂ′間の距離を
変えることにより、第一のストリップ導体６から電波を
供給する場合と第二のストリップ導体７から電波を供給
する場合とでは上記マイクロストリップアンテナを異な
る周波数で使用することができる。なお、実施例１を示
す図１と同一部分には同一符号を付し説明を省く。

【００３５】実施例３．図３は本発明の実施例３の構成
図である。図において、１〜１０、及びＸ−Ｘ′、Ｙ−
Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図１と同じものであり、１１は円盤状
の放射導体５に設けられた凸部、１２は円盤状の放射導
体５に設けられた凹部、Ｄ−Ｄ′は軸Ｘ−Ｘ′と時計回
りに４５度の角度をなす放射導体５の対称軸である。図
３において円盤状の放射導体５には軸Ｄ−Ｄ′と交差す
る周上に凸部１１が、軸Ｄ−Ｄ′と９０度の角度をなす
周上に凹部１２がそれぞれ設けてある。また、接地導体
板１にはＯ−Ｏ′上に中心点があるスロット２が軸Ｘ−
Ｘ′に沿って設けており、第一の誘電体基板３には、第
一のストリップ導体６が軸Ｘ−Ｘ′に沿って設けられ、
放射導体５に接続している。また、第二の誘電体基板４
には第二のストリップ導体７がスロット２の中心と交差
し、且つ、軸Ｙ−Ｙ′に沿って設けてある。

【００３６】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、軸Ｄ−Ｄ′に沿って流れる電流の共振周波数ｆｄと
軸Ｄ−Ｄ′と直交する方向の電流の共振周波数ｆａの関
係は放射導体５に設けられた凸部１１と凹部１２によ
り、それぞれの電流の流れる方向の放射導体５の長さが
異なるためｆｄ＜ｆａとなる。ここで、ｆｄ＜ｆｏ＜ｆ
ａなる周波数ｆｏで、凸部１１と凹部１２とそれぞれ４
５度の角度をなす方向から放射導体５に電波を給電する
と、軸Ｄ−Ｄ′に沿って流れる電流は容量性を示し位相
が進み、軸Ｄ−Ｄ′と直交する方向の電流は誘導性を示
し位相が遅れるため、図３において、第一のストリップ
導体６から電波を給電すると左旋円偏波、第二のストリ
ップ導体７から電波を給電すると右旋円偏波が発生し、
直交する二つの円偏波を有する電波を放射することがで
きる。なお、実施例１を示す図１と同一部分には同一符
号を付し説明を省く。

【００３７】なお、本実施例３では、放射導体５に凸部
１１と凹部１２の両方を設けた例について説明したが、
凸部１１、もしくは凹部１２のみでも同様の効果を得
る。また、放射導体５の中央に軸Ｄ−Ｄ′に沿ってスロ
ットを設けても同様の効果を得る。

【００３８】また、本実施例３では円形マイクロストリ
ップアンテナを示したが、矩形等、他の形状のマイクロ
ストリップアンテナでも有効であることはいうまでもな
い。

【００３９】実施例４．図４は本発明の実施例４の構成
図である。図において、１〜１０、及びＸ−Ｘ′、Ｙ−
Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図１と同じものである。図４におい
て、放射導体５は第二の接地導体板９に設けた開口部１
０の中央に設けてある。第一の誘電体基板３の接地導体
板１との接合面の反対側の面には第一のストリップ導体
６の一部分が放射導体５に対向して、軸Ｘ−Ｘ′に沿っ
て設けてある。また、第二の誘電体基板４の接地導体板
１との接合面の反対側の面には第二のストリップ導体７
がスロット２の中心と交差し、且つ、軸Ｙ−Ｙ′に沿っ
て設けてある。

【００４０】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、放射導体５と第一のストリップ導体６とは非接触の
容量性の電磁結合をしており、第一のストリップ導体６
に電波を供給すると放射導体５上にＸ−Ｘ′方向の電流
が誘起され、放射導体５からＸ−Ｘ′と平行な偏波面を
有する電波が放射される。また、第二のストリップ導体
７に電波を供給すると、スロット２を介して放射導体５
が励振されてＹ−Ｙ′方向の電流が放射導体５上に誘起
され、Ｙ−Ｙ′と平行な偏波面を有する電波が放射され
る。Ｘ−Ｘ′とＹ−Ｙ′は直交するので、直交する二つ
の偏波で送受信を行うことができる。ここで、第一のス
トリップ導体６を第一の接地導体板１と第二の接地導体
板９と組み合わせてストリップ線路（トリプレート線
路）にすると、トリプレート線路は平衡線路であり、第
一のストリップ導体６の上下が第一の接地導体板１と第
二の接地導体板９とにより遮蔽されているので、第一の
ストリップ導体６にコーナー部、電力分配器等の不連続
部分があっても、上記不連続部分からの不要放射を低減
できる。また、第一の誘電体基板３、第三の誘電体基板
８に、低誘電率の発泡誘電体、または、空気層が使用で
きることにより、第一のストリップ導体６に沿って伝播
する電波の伝送損失を低減することができる。また、放
射導体５を第二の接地導体板９の開口部１０に設け、放
射導体５に給電する第一のストリップ導体６とは非接触
の容量性の電磁結合をしているので、直接第一のストリ
ップ導体６に接続する場合に比べ、第一のストリップ導
体６の配置の自由度が大きく、且つ、放射導体５と第一
の接地導体板１との間隔を大きくできるのでインピーダ
ンス特性を広帯域化することができる。なお、実施例１
を示す図１と同一部分には同一符号を付し説明を省く。

【００４１】実施例５．図５は本発明の実施例５の構成
図である。図において、１〜１０、及びＸ−Ｘ′、Ｙ−
Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図１と同じものであり、１３は軸Ｏ−
Ｏ′を中心に第一のストリップ導体６と対称の位置に配
置した第三のストリップ導体である。

【００４２】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、放射導体５と第一のストリップ導体６とは容量性の
電磁結合をしており、第一のストリップ導体６に電波を
供給すると放射導体５上にＸ−Ｘ′方向の電流が生じ、
放射導体５からＸ−Ｘ′と平行な偏波面を有する電波が
放射される。また、第二のストリップ導体７に電波を供
給すると、接地導体板１に設けられたスロット２を介し
て放射導体５が励振されてＹ−Ｙ′方向の電流が誘起さ
れ、Ｙ−Ｙ′と平行な偏波面を有する電波が放射され
る。ここで、第二のストリップ導体７から給電した電波
によって放射導体５に誘起される電流は第一のストリッ
プ導体６のため、左右非対称となり、Ｙ−Ｙ′方向の電
流により生じる電界はＸ−Ｘ′上で０とならず、第一の
ストリップ導体６に結合するため、交差偏波識別度が劣
化する。そこで、第一のストリップ導体６と対称の位置
に第三のストリップ導体１３を設けることにより、第二
のストリップ導体７から給電した電波によって放射導体
５に誘起される電流を軸Ｙ−Ｙ′に対して対称とし、交
差偏波識別度を改善できる。なお、実施例１を示す図１
及び実施例４を示す図４と同一部分には同一符号を付し
説明を省く。

【００４３】実施例６．図６は本発明の実施例６の構成
図である。図において、１〜１０、及び、１３、Ｘ−
Ｘ′、Ｙ−Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図４と同じものである。図
６において、スロット２は軸Ｘ−Ｘ′に沿って、第一の
ストリップ導体６と反対方向にずらして配置してあり、
第二のストリップ導体７も軸Ｘ−Ｘ′に沿ってスロット
２と同方向、等距離にずらして配置してある。

【００４４】上記マイクロストリップアンテナでは、ス
ロット２を第一のストリップ導体６とずらせて配置した
ため、スロット２から第一のストリップ導体６に漏れ込
む電波の電力を低減することができ、これにより交差偏
波識別度を改善できる利点がある。この場合、スロット
２を軸Ｘ−Ｘ′に沿ってずらすので、スロット２と放射
導体５との結合量は、スロット２を軸Ｙ−Ｙ′に沿って
ずらす場合に比べて大きく、スロット２が放射導体５の
中心軸Ｏ−Ｏ′上にある場合とほとんど差がない。な
お、実施例１を示す図１及び実施例４を示す図４と同一
部分には同一符号を付し説明を省く。

【００４５】実施例７．図７は本発明の実施例７の構成
図である。図において、１〜１０、及び、Ｘ−Ｘ′、Ｙ
−Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図１と同じものであり、１４は第四
の誘電体基板、１５は第三の接地導体板、１６は接続導
体である。図７において、第四の誘電体基板１４は第二
の誘電体基板４の第一の接地導体板１との接合面と反対
側の面に設けられており、第二の誘電体基板側の面には
第二のストリップ導体７、他方の面には第三の接地導体
板１５が設けられている。第二のストリップ導体７は第
一の接地導体板１、第三の接地導体板１５と共にトリプ
レート線路を構成している。接続導体１６はスロット
２、及び、第二のストリップ導体７の近傍で第二の誘電
体基板４と第四の誘電体基板１４を貫通し、第一の接地
導体板１と第三の接地導体板１５を接続している。

【００４６】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、第二のストリップ導体７の不連続部分からの不要放
射を低減するには、第二のストリップ導体７を中心導体
として上下に接地導体板を備え、トリプレート線路を構
成すると有効である。さらに、第二の誘電体基板４、第
四の誘電体基板１４に、従来のマイクロストリップ線路
では不要放射が増加するため使用できなかった低誘電率
の発泡誘電体、又は、空気層が使用できることにより、
第二のストリップ導体７に沿って伝播する電波の伝送損
失を低減することができる。しかし、第一の接地導体板
１と第三の接地導体板１５を流れる電流のうち、第一の
接地導体板１を流れる電流のみがスロット２との結合に
寄与し、第三の接地導体板１５を流れる電流は反射する
ので、ここで、スロット２の近傍で、第一の接地導体板
１と第三の接地導体板１５とを接続導体１６により接続
する。これによって、第三の接地導体板１５を流れる電
流が第一の接地導体板１に流れて、スロット２との結合
に寄与するので、スロット２における給電電力の反射を
低減することができる。なお、実施例１を示す図１と同
一部分には同一符号を付し説明を省く。

【００４７】実施例８．図８は本発明の実施例８の構成
図である。図において、１〜１０、及びＸ−Ｘ′、Ｙ−
Ｙ′、Ｏ−Ｏ′は図１と同じものであり、１７は第二の
ストリップ導体７に設けた低雑音増幅器である。

【００４８】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、第二のストリップ導体７の不連続部分からの不要放
射を低減するため、高誘電率の基板を用いると、ストリ
ップ導体上を伝播する電波の波長短縮率が大きくなる。
一般に、波長あたりの電波の伝送損失は一定であるの
で、誘電率が高くなると第二の誘電体基板４上の第二の
ストリップ導体７に沿って伝播する電波の伝送損失が増
加する。従って、上記のマイクロストリップアンテナを
受信に用いるとき、給電損失による熱雑音の増加によ
る、アンテナのＣ／Ｎ比の劣化を防ぐため、低雑音増幅
器１７をなるべくアンテナの近くに設ける必要がある。
本実施例８では、マイクロストリップ線路を構成する第
二のストリップ導体７のスロットに近い位置に低雑音増
幅器１７を設けることにより、給電損失に伴って生ずる
熱雑音によるアンテナのＣ／Ｎ比の劣化が小さいアンテ
ナを得ることができる。なお、実施例１を示す図１と同
一部分には同一符号を付し説明を省く。

【００４９】なお、本実施例は低雑音増幅器１７を第二
のストリップ導体７上に設けた例について説明したが、
移相器等他の形式のマイクロ波回路を用いても有効であ
ることは言うまでもない。

【００５０】また、同様に、低雑音増増幅器１７を第一
のストリップ導体６上にも設けることにより、第一のス
トリップ導体６に沿って伝播する電波の給電損失に伴っ
て生ずる熱雑音によるアンテナのＣ／Ｎ比の劣化が小さ
いアンテナを得ることができる。

【００５１】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
ているので以下に記載されるような効果を奏する。

【００５２】請求項１の発明によれば、放射導体に直接
接続する給電線路をストリップ導体と両側の接地導体板
とよりなるストリップ線路とし、平衡線路とすることに
より、放射導体へ給電線路からの不要放射が小さく、放
射パターンのへの影響を低減したマイクロストリップア
ンテナを得ることができる。

【００５３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、放射導体へ給電線路を非接触の容量性
の電磁結合することにより、放射導体への給電線路とし
てストリップ線路の配置の自由度が大きく、また、放射
導体と放射導体に対向する接地導体板との間隔を大きく
とることにより、インピーダンス特性を広帯域化したマ
イクロストリップアンテナを得ることができる。

【００５４】請求項３の発明によれば、請求項１もしく
は請求項２の発明の効果に加えて、第一と第三の誘電体
基板を低誘電率の誘電体又は空気層にすることにより、
放射導体へ給電する第一のストリップ線路の伝送損失を
低減したマイクロストリップアンテナを得ることができ
る。

【００５５】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、放射導体へスロットを介して給電する
ストリップ線路をストリップ導体と両側の接地導体板と
よりなるストリップ線路とすることにより、上記ストリ
ップ線路からの不要放射を抑制し、放射パターンのへの
影響を小さくした、また、スロットを設けた接地導体板
のスロット近傍でストリップ導体の両側の接地導体板を
導体で接続することにより、上記スロットにおける給電
電力の反射を少なくしたマイクロストリップアンテナを
得ることができる。

【００５６】請求項５の発明によれば、請求項４の発明
の効果に加えて、第二と第四の誘電体基板を低誘電率の
誘電体又は空気層にすることにより、放射導体へスロッ
トを介して給電する第二のストリップ線路の伝送損失を
低減したマイクロストリップアンテナを得ることができ
る。

【００５７】請求項６の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、放射導体へスロットを介して給電する
ストリップ線路からの不要放射を低減するため、上記ス
トリップ線路を構成する誘電体基板を高誘電率の基板と
するとき、上記ストリップ線路のスロットに近接した位
置に低雑音増幅器を備えたことにより、上記ストリップ
線路の伝送損失に伴って生ずる熱雑音によるアンテナの
Ｃ／Ｎ比の劣化が小さい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】

【図１】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例１を示す構成図である。

【図２】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例２を示す構成図である。

【図３】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例３を示す構成図である。

【図４】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例４を示す構成図である。

【図５】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例５を示す構成図である。

【図６】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例６を示す構成図である。

【図７】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例７を示す構成図である。

【図８】この発明のマイクロストリップアンテナの実施
例８を示す構成図である。

【図９】従来のマイクロストリップアンテナを示す構成
図である。

【符号の説明】

１ 第一の接地導体板 ２ スロット ３ 第一の誘電体基板 ４ 第二の誘電体基板 ５ 放射導体 ６ 第一のストリップ線路 ７ 第二のストリップ線路 ８ 第三の誘電体基板 ９ 第二の接地導体板 １０ 第二の接地導体板の開口部 １１ 放射導体に設けた凸部 １２ 放射導体に設けた凹部 １３ 第三のストリップ線路 １４ 第四の誘電体基板 １５ 第三の接地導体板 １６ 接続導体 １７ 低雑音増幅器

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年５月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項３

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項５

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１８】また、請求項３のマイクロストリップアン
テナは、請求項１もしくは請求項２記載のマイクロスト
リップアンテナにおける第一の誘電体基板と第三の誘電
体基板とを低誘電率の発泡誘電体または空気層で構成し
たものである。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】また、請求項５のマイクロストリップアン
テナは、請求項４記載のマイクロストリップアンテナに
おける第二の誘電体基板と第四の誘電体基板とを低誘電
率の発泡誘電体または空気層で構成したものである。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】また、請求項５の発明では、請求項４の発
明の作用に加えて、放射導体へスロットを介して結合す
る給電線路としてストリップ線路を構成するストリップ
導体の両側の接地導体板との間の誘電体基板を、低誘電
率の発泡誘電体または空気層としたことにより、給電線
路の伝送損失を低減することができる。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】

【実施例】実施例１．以下、この発明によるマイクロス
トリップアンテナの実施例１を図によって説明する。図
１において、１は第一の接地導体板、２は接地導体板１
に設けたスロット、３は第一の誘電体基板、４は第二の
誘電体基板、５は第一の誘電体基板３に設けた放射導
体、６は第一の誘電体基板３に設けた第一のストリップ
導体、７は第二の誘電体基板４に設けた第二のストリッ
プ導体、８は第三の誘電体基板、９は第二の接地導体
板、１０は第二の接地導体板９に設けた開口部である。
Ｘ−Ｘ′は放射導体５の対称軸、Ｙ−Ｙ′はＸ−Ｘ′と
直交する放射導体５の対称軸、Ｏ−Ｏ′はＸ−Ｘ′及び
Ｙ−Ｙ′と直交する放射導体５の中心軸である。図１に
おいて、接地導体板１にはＯ−Ｏ′上に中心点があるス
ロット２が軸Ｘ−Ｘ′に沿って設けてあり、一方の面は
第一の誘電体基板３、他方の面は第二の誘電体基板４に
接している。第一の誘電体基板３の接地導体板１との接
合面の反対側の面には放射導体５が設けてあり、軸Ｘ−
Ｘ′に沿って設けた第一のストリップ導体６に接続して
いる。第三の誘電体基板８は第一のストリップ導体６に
接している。第二の接地導体板９は上記第三の誘電体基
板８の第一のストリップ導体６と反対側の面に設けて、
第一の接地導体板１、第一のストリップ導体６と共にト
リプレート線路を構成しており、且つ、放射導体５と重
なる部分には電波を放射する開口部１０を設けている。
また、第二の誘電体基板４の接地導体板１との接合面の
反対側の面には第二のストリップ導体７を軸Ｏ−Ｏ′と
交差し、且つ、軸Ｙ−Ｙ′に沿って設けている。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】上記マイクロストリップアンテナにおい
て、放射導体５と第一のストリップ導体６とは容量性の
電磁結合をしており、第一のストリップ導体６に電波を
供給すると放射導体５上にＸ−Ｘ′方向の電流が生じ、
放射導体５からＸ−Ｘ′と平行な偏波面を有する電波が
放射される。また、第二のストリップ導体７に電波を供
給すると、接地導体板１に設けられたスロット２を介し
て放射導体５が励振されてＹ−Ｙ′方向の電流が誘起さ
れ、Ｙ−Ｙ′と平行な偏波面を有する電波が放射され
る。ここで、第二のストリップ導体７から給電した電波
によって放射導体５に誘起される電流は第一のストリッ
プ導体６のため、左右非対称となり、Ｙ−Ｙ′方向の電
流により生じる電界はＸ−Ｘ′上で０とならず、第一の
ストリップ導体６に結合するため、交差偏波識別度が劣
化する。そこで、第一のストリップ導体６と対称の位置
に第三のストリップ導体１３を設けることにより、第二
のストリップ導体７から給電した電波によって放射導体
５に誘起される電流を軸Ｙ−Ｙ′に対して対称とし、Ｘ
−Ｘ′上における電界を０とすることにより、交差偏波
識別度を改善できる。なお、実施例１を示す図１及び実
施例４を示す図４と同一部分には同一符号を付し説明を
省く。

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 以下の要素を備えたことを特徴とするマ
   イクロストリップアンテナ、 （ａ１）スロットを有する第一の接地導体板と、 （ａ２）上記第一の接地導体板の一方の面に接し、上記
   スロットと結合するストリップ線路のストリップ導体を
   有する第二の誘電体基板と、 （ａ３）上記第一の接地導体板の他方の面に接し、上記
   スロットと結合する放射導体と放射導体に直接接続する
   ストリップ線路のストリップ導体とを有する第一の誘電
   体基板と、 （ａ４）上記放射導体と放射導体に直接接続するストリ
   ップ線路のストリップ導体とに接し、上記放射導体が対
   向する部分に開口部を設けた第二の接地導体板を有する
   第三の誘電体基板。
2. 【請求項２】 以下の要素を備えたことを特徴とするマ
   イクロストリップアンテナ、 （ｂ１）スロットを有する第一の接地導体板と、 （ｂ２）上記第一の接地導体板の一方の面に接し、上記
   スロットと結合するストリップ線路のストリップ導体を
   有する第二の誘電体基板と、 （ｂ３）上記第一の接地導体板の他方の面に接し、放射
   導体に給電するストリップ線路のストリップ導体を有す
   る第一の誘電体基板と、 （ｂ４）上記ストリップ線路のストリップ導体に接し、
   開口部を有する第二の接地導体板と上記開口部に上記給
   電するストリップ線路のストリップ導体と電磁結合する
   放射導体とを設けた第三の誘電体基板。
3. 【請求項３】 第一の誘電体基板及び第三の誘電体基板
   を低誘電率の誘電体または空気層で構成したことを特徴
   とする請求項１もしくは請求項２記載のマイクロストリ
   ップアンテナ。
4. 【請求項４】 以下の要素を備えたことを特徴とするマ
   イクロストリップアンテナ、 （ｃ１）スロットを有する第一の接地導体板を有する第
   二の誘電体基板と、 （ｃ２）上記第二の誘電体基板に接する一方の面に上記
   スロットに結合するストリップ線路のストリップ導体
   と、他方の面に第三の接地導体板とを有し、さらに上記
   第一の接地導体板と第三の接地導体板とをスロット近傍
   で接続する接続導体を有する第四の誘電体基板と、 （ｃ３）上記第一の接地導体板の一方の面に接し、上記
   第一の接地導体板のスロットと結合する放射導体と放射
   導体に接続するストリップ線路のストリップ導体とを設
   けた第一の誘電体基板と、 （ｃ４）上記放射導体と放射導体に接続するストリップ
   線路のストリップ導体に接し、上記放射導体が対向する
   部分に開口部を設けた第二の接地導体板を有する第三の
   誘電体基板。
5. 【請求項５】 第二の誘電体基板及び第四の誘電体基板
   を低誘電率の誘電体または空気層で構成したことを特徴
   とする請求項４記載のマイクロストリップアンテナ。
6. 【請求項６】 以下の要素を備えたことを特徴とするマ
   イクロストリップアンテナ、 （ｄ１）スロットを有する第一の接地導体板と、 （ｄ２）上記第一の接地導体板の一方の面に、上記スロ
   ットと結合するストリップ線路のストリップ導体と上記
   ストリップ線路のスロット近接部に増幅器を設けた第二
   の誘電体基板と、 （ｄ３）上記第一の接地導体板の他方の面に接し、上記
   スロットと結合する放射導体と放射導体に直接接続する
   ストリップ線路のストリップ導体とを有する第一の誘電
   体基板と、 （ｄ４）上記放射導体と放射導体に直接接続するストリ
   ップ線路のストリップ導体とに接し、上記放射導体に対
   向する部分に開口部を設けた第二の接地導体板を有する
   第三の誘電体基板。