JPH05335831A - 平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偏波面が異なる複数の電波を切り換えて使用
し得るようにする。 【構成】 第２の誘電体基板４を取り外した状態でスト
リップ導体２に電波を入力すると、放射される電波の合
成電界の偏波面はコーナーＡＢ間の直線と平行になる。
第２の誘電体基板４を装着した状態でストリップ導体２
に電波を入力すると、導体板５により電波の放射が遮蔽
・低減され、放射導体板６から矢印の方向と平行な偏波
面を有する電波が放射される。従って、電波の偏波面Ａ
Ｂと電波の偏波面ＢＣは互いに直交しているので、第２
の誘電体基板４を着脱することにより電波の偏波面を切
り換えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、平面アンテナに関
し、特に直交する２つの偏波を共用可能にした衛星通信
用及び地上通信用の平面アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の平面アンテナの従来例として
は、例えば電子情報通信学会編“電子情報通信ハンドブ
ック”（オーム社，昭和６３年３月３０日）第１分冊ｐ
ｐ１３５３“マイクロストリップアンテナ”に示された
ものがある。

【０００３】図１７は、上述文献に示された従来の平面
アンテナの説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は動
作を説明するための図である。この平面アンテナは誘電
体基板１を有しており、誘電体基板１の表面には複数の
コーナ部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有するストリップ導体２が、
裏面には接地導体板３が設けられている。すなわち、ス
トリップ導体２は誘電体基板１及び接地導体板３と共に
マイクロストリップ線路を構成している。なお、コーナ
部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ上の矢印はコーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ
から放射される電波の偏波方向である。

【０００４】次に動作について説明する。

【０００５】ストリップ導体２に電波を供給すると、ス
トリップ導体２上のコーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから図１
７（ｂ）に矢印の方向で示した偏波面を有する電波が放
射される。それぞれの電波は、偏波面が図中のＸ軸方向
と平行な電波ａ_X ，ｂ_X ，ｃ_X ，ｄ_X と、偏波面が図中
のＹ軸方向と平行な電波ａ_Y ，ｂ_Y ，ｃ_Y ，ｄ_Y とに分
解することができる。ここで、コーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄを４分の１波長間隔で配置するとＸ軸と偏波面が平行
な電波の合成値は、 ａ_X ＋ｂ_X ＋ｃ_X ＋ｄ_X ＝ε（１−ｃｏｓ９０°−ｊｓｉｎ９０°＋ｃｏｓ１８０°＋ｊｓｉｎ１８０° −ｃｏｓ２７０°−ｊｓｉｎ２７０°） ＝ε（１−ｊ−１＋ｊ） ＝０ となり、Ｘ軸と平行な方向には電波は放射されない。

【０００６】但し、εは各コーナーからの放射電波の電
界振幅／２^1/2 である。

【０００７】また、Ｙ軸と偏波面が平行な電波の合成値
は、 ａ_Y ＋ｂ_Y ＋ｃ_Y ＋ｄ_Y ＝ε（−１＋ｃｏｓ９０°＋ｊｓｉｎ９０°＋ｃｏｓ１８０°＋ｊｓｉｎ１８０ °−ｃｏｓ２７０°−ｊｓｉｎ２７０°） ＝ε（−１＋ｊ−１＋ｊ） ＝２ε（１−ｊ） となる。この式は、図中のＹ軸方向に偏波面を有する電
波がＺ軸に添って放射されることを示している。

【０００８】また、図１７においてＡＢ間とＣＤ間を３
分の２波長、ＢＣ間を３分の１波長にするとＸ軸と偏波
面が平行な電波の合成値は、 ａ_X ＋ｂ_X ＋ｃ_X ＋ｄ_X ＝ε（１−ｃｏｓ２４５°−ｊｓｉｎ２４０°＋１−ｃｏｓ２４０°−ｊｓｉｎ ２４０°） ＝ε（１＋ｊ３^1/2 ／２＋１＋ｊ３^1/2 ／２） ＝ε（２＋ｊ３^1/2 ） となる。

【０００９】また、Ｙ軸と偏波面が平行な電波の合成値
は、 ａ_Y ＋ｂ_Y ＋ｃ_Y ＋ｄ_Y ＝ε（−１＋ｃｏｓ２４０°＋ｊｓｉｎ２４０°＋１−ｃｏｓ２４０°−ｊｓｉ ｎ２４０°） ＝０ となる。これらの式は、図中のＸ軸方向に偏波面を有す
る電波がＺ軸に沿って放射されることを示している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の平面
アンテナにおいては、放射する電波の偏波が単一であ
り、偏波面が異なる複数の電波を放射することができな
いという課題があった。

【００１１】この発明は、上記のような課題を解決する
ために成されたもので、偏波面が異なる複数の電波を切
り換えて使用し得る平面アンテナを得ることを目的とし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の請求項１は、ストリップ導体等の放
射導体からの電波を遮蔽すると共に、当該放射導体から
の電波の偏波又は偏波面と異なる偏波又は偏波面の電波
を放射する偏波切換手段を、放射導体に対し着脱可能に
設けたことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項２は、ストリップ導
体等の放射導体により複数種類の偏波又は偏波面の電波
を放射させ、その一方で当該放射導体からの電波を選択
的に遮蔽する偏波切換手段を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明の請求項１においては、偏波切換手段に
よってストリップ導体等の放射導体からの電波が遮蔽さ
れる。この作用は、例えば放射導体に平行配置された導
体板等により得られる。また、遮蔽の一方で、偏波切換
手段によって偏波又は偏波面の切換が施される。この作
用は、偏波切換手段を例えば導体板として構成した場合
にはその導体の開口により得られ、また、放射導体に近
接して設けた別の放射導体により得られる。従って、こ
のように偏波等切換の作用を有する偏波切換手段を放射
導体に対し着脱可能に設けることにより、偏波又は偏波
面を適宜切り換えることが可能になる。

【００１５】また、本発明の請求項２においては、スト
リップ導体等の放射導体から複数種類の偏波又は偏波面
の電波が放射される。異なる偏波又は偏波面の電波が例
えば同時に放射される場合には、偏波切換手段はこれら
の内いずれかを放射させ他を遮蔽する。あるいは、偏波
切換手段は、ストリップ導体等の放射導体から放射する
電波の偏波又は偏波面を直接に切り換える。従って、こ
のように偏波等切換の作用を有する偏波切換手段を設け
ることにより、偏波又は偏波面を適宜切り換えることが
可能になる。

【００１６】

【実施例】以下、この発明による平面アンテナの一実施
例を図に基づいて説明する。なお、図１７に示される従
来例と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略す
る。

【００１７】実施例１ 図１は、本発明の第１実施例に係る平面アンテナの構成
を示す斜視図である。この実施例は、第１の誘電体基板
１に着脱自在な第２の誘電体基板４を有している。第２
の誘電体基板４の第１の誘電体基板１との非接合面には
導体板５及び放射導体板６が設けられている。なお、放
射導体板６上の矢印は放射導体板６上をに誘起される電
流の方向である。

【００１８】また、コーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ間のスト
リップ導体２の長さは４分の１波長である。更に、導体
板５は、第１の誘電体基板１に第２の誘電体基板４を装
着させた場合に、ストリップ導体２と誘電体を介して対
向する位置に設けられており、放導導体板６は、ストリ
ップ導体２のＢＣ間と近接するよう設けられている。

【００１９】上記平面アンテナにおいて、第２の誘電体
基板４を取り外した状態でストリップ導体２に電波を入
力すると、ストリップ導体２のコーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄそれぞれから電波が放射される。ここで、コーナー部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれの間のストリップ導体２の長さ
は４分の１波長であるので、各コーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄから放射される電波の合成電界の偏波面はコーナーＡ
Ｂ間の直線と平行になる。 また、第２の誘電体基板４
を装着した状態でストリップ導体２に電波を入力する
と、第２の誘電体基板４に設けられた導体板５によりス
トリップ導体２のコーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれか
らの電波の放射が遮蔽・低減される。一方で、放射導体
板６上にはコーナーＢＣ間のストリップ導体２により放
射導体板６上に記載した矢印の方向の電流が誘起され、
放射導体板６からこの矢印の方向と平行な偏波面を有す
る電波が放射される。

【００２０】従って、第２の誘電体基板４を取り外した
状態で空間に放射される電波の偏波面ＡＢと、第２の誘
電体基板４を装着した状態で空間に放射される電波の偏
波面ＢＣと直交しているので、第２の誘電体基板４を着
脱することにより電波の偏波面を切り換えることができ
る。

【００２１】実施例２ 図２は、本発明の第２実施例の構成図である。

【００２２】この実施例においても、コーナー部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれの間のストリップ導体２の長さは４
分の１波長である。但し、放射導体板６は正方形の対向
する角を二ケ所切り欠いた形状を有している。

【００２３】上記平面アンテナにおいて、第２の誘電体
基板４を取り外した状態でストリップ導体２に電波を入
力すると、第１実施例と同様に、放射される電波の偏波
がコーナーＡＢ間の直線と平行な偏波面を有する直線偏
波になる。また、第２の誘電体基板４を装着した状態で
ストリップ導体２に電波を入力した場合、やはり第１実
施例と同様に電波は放射導体板６のみから放射される
が、放射導体板６は正方形の対向する角を二ケ所を切り
欠いた形状をしているので、放射される電波は円偏波に
なる。

【００２４】従って、第２の誘電体基板４を着脱するこ
とにより偏波面を切り換えられることができる。具体的
には、取り外した状態では直線偏波、装着した状態では
円偏波を使用する衛星放送用アンテナとして用いること
ができる。

【００２５】実施例３ 図３は、本発明の第３実施例に係る平面アンテナの構成
を示す斜視図である。この実施例では、放射導体板６は
第２の誘電体基板４の第１の誘電体基板１との接合面に
設けられている。

【００２６】この実施例においては、第１実施例と同様
の作用・効果を得ることができる。加えて、放射導体６
がストリップ導体２と同一平面上に近接して設けられて
いるため、ストリップ導体２との結合が強くなり、Ｑ値
が低下する。従ってインピーダンス特性を広帯域化する
ことができる。また、Ｑ値が低下すると共振周波数が低
くなるので、放射導体板６を小さくすることができる。

【００２７】実施例４ 図４は、本発明の第４実施例の構成図である。図中７は
放射導体板６に接続された第２のストリップ導体であ
る。また、第１のストリップ導体２のコーナー部Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄの間隔はＡＢ間とＣＤ間で３分の２波長、Ｂ
Ｃ間で３分の１波長である。

【００２８】上記平面アンテナにおいて、第２の誘電体
基板４を取り外した状態で第１のストリップ導体２に電
波を入力すると、第１のストリップ導体２のコーナー部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれから電波が放射される。コーナ
ー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの間隔がＡＢ間とＣＤ間で３分の２
波長、ＢＣ間では３分の１波長であるので、各コーナー
部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄから放射される電波の合成電界の偏波
面はコーナーＢＣ間の直線と平行な直線偏波となる。

【００２９】ここで、ＢＣと直交した偏波を放射導体板
６から放射するためには、放射導体板６を第１のストリ
ップ導体２のコーナー部ＡＢ間に近接して配置する必要
があるが、配置できる面積が小さい上に隣り合った第１
のストリップ導体２のＣＤ間と結合が生じて電気性能が
劣化する。そこで、本実施例では、放射導体板６に第２
のストリップ導体７を接続し、第１のストリップ導体２
のＢＣ間と第２のストリップ導体７を電気的に結合させ
ることにより、上記放射導体板６に電波を供給して放射
導体板６から電波を放射させている。これにより放射導
体板６の配置の自由度が増し、第１のストリップ導体２
のＣＤ間との結合も低減できる。

【００３０】実施例５ 図５は、本発明の第５実施例に係る平面アンテナを示す
斜視図である。図中８は第３の誘電体基板であって、第
１の誘電体基板１のストリップ導体２形成面に接して設
けられている。更に、第３の誘電体基板８に接してこれ
に着脱可能な第２の誘電体基板４が設けられている。ま
た、上記第２の誘電体基板４には第１実施例の導体板５
及び放射導体板６が設けられている。

【００３１】上記平面アンテナにおいて、第３の誘電体
基板８を低誘電率の発泡誘電体もしくは空気層で構成す
ることにより、誘電体損の小さな平面アンテナを構成す
ることができる。また、第２の誘電体基板４を薄膜フィ
ルムで構成すれば、巻取等により容易に第２の誘電体基
板４を簡易に着脱することができる。

【００３２】実施例６ 図６は、本発明の第６実施例の構成図である。図中９は
第４の誘電体基板であり、その裏面には接地導体３、表
面にはストリップ導体２を設けた第１の誘電体基板１が
配置されている。第２の誘電体基板４、第３の誘電体基
板８は第５実施例と同様の構成である。

【００３３】上記平面アンテナにおいて、第４の誘電体
基板９を低誘電率の発泡誘電体もしくは空気層で構成す
ることにより、ストリップ導体２と接地導体３、第４の
誘電体基板９で構成するマイクロストリップ線路の誘電
体損を低減でき、給電損失の小さな平面アンテナを構成
することができる。また、第３の誘電体基板８と第４の
誘電体基板９を共に低誘電率の発泡誘電体もしくは空気
層で構成することにより、第２の誘電体基板４の着脱に
よる特性の変化が小さな平面アンテナを構成することが
できる。

【００３４】実施例７ 図７は、本発明の第７実施例に係る平面アンテナを示す
斜視図である。この実施例は、ストリップ導体２と別に
設けた放射導体板６ではなく、導体板５に設けた開口部
１０により偏波面を切り換えている。導体板５に設けら
れた開口部である。コーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれ
の間のストリップ導体２の長さは４分の１波長であり、
上記ストリップ導体２のＢＣ間と、導体板５に設けられ
た開口部１０とが対向するよう配置されている。

【００３５】上記平面アンテナにおいて、第２の誘電体
基板４を取り外した状態では第１実施例と同様コーナー
ＡＢ間の直線と平行な偏波面を有する電波が放射され
る。

【００３６】第２の誘電体基板４を装着した状態でスト
リップ導体２に電波を入力すると、導体板５によりスト
リップ導体２のコーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれから
電波の放射が遮蔽・低減される一方で、開口部１０には
コーナーＢＣ間のストリップ導体２によりＢＣ間と平行
な方向の電界が誘起される。この開口部１０はスロット
アンテナとして動作し、ＢＣと平行な偏波面を有する電
波が放射される。ここで、第２の誘電体基板４を取り外
した状態で空間に放射される電波の偏波面ＡＢと第２の
誘電体基板４を装着した状態で空間に放射される電波の
偏波面ＢＣとは直交しているので、第２の誘電体基板４
を着脱することにより放射する電波の偏波面を切り換え
ることができる。

【００３７】実施例８ 図８は、本発明の第８実施例に係る平面アンテナを示す
斜視図である。この実施例は、第７実施例において第５
実施例と同様の第３の誘電体基板８を設けた構成であ
る。従って、第３の誘電体基板８を低誘電体率な発泡誘
電体もしくは空気層で構成することにより、誘電体損の
小さな平面アンテナを構成することができる。また、第
２の誘電体基板４を薄膜フィルムで構成すれば、巻取等
により容易に第２の誘電体基板４を着脱することができ
る。

【００３８】実施例９ 図９は、本発明の第９実施例の構成図である。この実施
例においてはＡＢ間、ＣＤ間が約１／２波長である。な
お、ストリップ導体２上の矢印はそれぞれコーナーＢ、
Ｃから放射される電波の偏波方向である。この実施例に
おいても、第３の誘電体基板８が設けられている。加え
て、開口部１０は、上記ストリップ導体２のＡＢ間もし
くはＣＤ間と対向して設けられている。

【００３９】上記平面アンテナにおいて、導体板５の開
口部１０がストリップ導体２のＡＢ間と対向した状態で
ストリップ導体２に電波を入力すると、ストリップ導体
２のコーナー部Ａ及びＢから電波が放射される。このと
きＣＤ間からの電波は導体板５により遮蔽・低減され
る。ここで、ＡＢ間のストリップ導体２の長さは２分の
１波長であるので、ＡＢ間から放射される電波の合成電
界の偏波面はコーナーＢ上の矢印の方向になる。

【００４０】次に、導体板５の開口部１０がストリップ
導体２のＣＤ間と対向した状態でストリップ導体２に電
波を入力すると、ストリップ導体２のコーナー部Ｃ及び
Ｄから電波が放射される。一方で、ＡＢ間からの電波の
放射は導体板５により遮蔽・低減される。ここで、ＣＤ
間のストリップ導体２の長さは２分の１波長であるの
で、ＣＤ間から放射される電波の合成電界の偏波面はコ
ーナーＣ上の矢印の方向になる。

【００４１】上記二つの状態において空間に放射される
電波の偏波面はそれぞれ直交しているので、第２の誘電
体基板４を移動することにより放射する電波の偏波面を
切り換えることができる。

【００４２】実施例１０ 図１０は、本発明の第１０実施例に係る平面アンテナを
示す斜視図である。この実施例は、第８実施例に接続導
体１１を設けた構成である。接続導体１１は接地導体板
３と導体板５とを接続するピンである。接続導体１１
は、開口部１０の近接に第１の誘電体基板１と第３の誘
電体基板８を貫通して接続導体１１が設けられている。

【００４３】ストリップ導体２からの電波の放射を低減
するには、ストリップ導体２を中心導体としたトリプレ
ート線路を構成する方法が有効である。但し、接地導体
板３と導体板５を流れる電流の内、接地導体板３を流れ
る電流のみが開口部１０の結合に寄与し、導体板５を流
れる電流は反射してしまう。この状態で整合をとるため
には導体板５を流れる電流の反射を打ち消すだけの反射
波を発生させる必要があり、平面アンテナの反射特性は
極めて狭帯域となる。ここで、開口部１０を設けるとと
もにストリップ導体２の近傍に接地導体３と導体板５の
接続導体１１を設ければ、導体板５を流れる電流を接地
導体板３上に流すことができる。これは、開口部１０の
結合に寄与するため、反射電力が減少し、広帯域に亘っ
て反射電力が小さい平面アンテナを得ることができる。

【００４４】実施例１１ 図１１は、本発明の第１１実施例に係る平面アンテナを
示す斜視図であり、第８実施例に第１実施例と同様の第
２誘電体４を設けた構成である。

【００４５】この実施例においては、開口部１０と対向
して放射導体板６を設けており、開口部１０は放射導体
板６とストリップ導体２の間の結合部としてのみ動作す
るため、第１０実施例と同様に反射電力が減少し、広帯
域に亘って反射電力が小さい平面アンテナを得ることが
できる。

【００４６】実施例１２ 図１２は、本発明の第１２実施例に係る平面アンテナを
示す斜視図である。図中１２ａ、１２ｂはそれぞれスト
リップ導体２の分岐部であり、Ｏはストリップ導体２の
分岐点、Ｆａ、Ｆｂは放射導体板６ａ、６ｂそれぞれの
給電端である。ストリップ導体２のＯ点からは長さが約
１／２波長の分岐部１２ａ、１２ｂが設けられ、分岐部
１２ａ、１２ｂは放射導体板６ａ、６ｂそれぞれの給電
端Ｆａ、Ｆｂに給電方向が直交するように形成されてい
る。また、第２の誘電体基板４の導体板５には、上記放
射導体板６ａ、もしくは６ｂと対向するよう開口部１０
が設けられている。

【００４７】上記平面アンテナにおいて、導体板５の開
口部１０を放射導体板６ａと対向させた状態でストリッ
プ導体２に電波を入力すると、放射導体板６ａから垂直
偏波の電波が放射され、放射導体板６ｂからの電波の放
射は導体板５により遮蔽・低減される。ここで、ストリ
ップ導体２の分岐部１２ｂの長さは２分の１波長であ
り、放射導体板６ｂの長さも２分の１波長であるので、
ストリップ導体２上の分岐点Ｏからみると分岐部１２ｂ
の入力インピーダンスは無限大となり、分岐部１２ｂに
は電波は供給されない。

【００４８】次に、導体板５の開口部１０を放射導体板
６ｂと対向させた状態でストリップ導体２に電波を入力
すると、放射導体板６ｂから水平偏波の電波が放射さ
れ、放射導体板６ａからの電波の放射は導体板５により
遮蔽・低減される。ここで、ストリップ導体２の分岐部
１２ａの長さは２分の１波長であり、放射導体板６ａの
長さも２分の１波長であるので、ストリップ導体２上の
分岐点Ｏからみると分岐部１２ａの入力インピーダンス
は無限大となり、分岐部１２ａには電波は供給されな
い。

【００４９】上記二つの状態において空間に放射される
電波の偏波面はそれぞれ直交しているので、第２の誘電
体基板４を移動することにより放射する電波の偏波面を
切り換えることができる。

【００５０】実施例１３ 図１３は、本発明の第１３実施例に係る平面アンテナを
示す斜視図である。この実施例においては、第３の誘電
体基板８が設けられている。

【００５１】上記平面アンテナにおいて、第３の誘電体
基板８を低誘電率の発泡誘電体もしくは空気層で構成す
ることにより、誘電体損の小さな平面アンテナを構成す
ることができる。また、第２の誘電体基板４を薄膜フィ
ルムで構成すれば、容易に第２の誘電体基板４を移動さ
せることができる。

【００５２】実施例１４ 図１４は、本発明の第１４実施例に係る平面アンテナを
示す斜視図である。この実施例では、ストリップ導体２
に接して第３の誘電体基板８が設けられており、さらに
第３の誘電体基板８に接して着脱可能な第２の誘電体基
板４が設けられている。上記第２の誘電体基板４の第３
の誘電体基板８との接合面には上記ストリップ導体２の
分岐部１２ａもしくは１２ｂと対向するよう開口部１０
が形成された導体板が設けられており、この開口部１０
と対向するよう放射導体板６が設けられている。また、
ストリップ導体２の分岐部１２ａ、１２ｂの長さはそれ
ぞれ１／２波長であり、開口部１０との接合部分ではそ
れぞれ直交した方向に配置されている。

【００５３】上記平面アンテナにおいて、導体板５の開
口部１０をストリップ導体２の分岐部１２ａと対向させ
た状態でストリップ導体２に電波を入力すると、開口部
１０は放射導体板６と分岐１２ａの結合部として動作
し、放射導体板６から垂直偏波の電波が放射される。こ
こで、放射導体板６と結合しないストリップ導体２の分
岐部１２ｂの長さは２分の１波長であるので、ストリッ
プ導体２上の分岐点Ｏからみると分岐部１２ｂの入力イ
ンピーダンスは無限大となり、分岐部１２ｂには電波は
供給されない。

【００５４】次に、導体板５の開口部１０をストリップ
導体２の分岐部１２ｂと対向させた状態でストリップ導
体２に電波を入力すると、開口部１０は放射導体板６と
分岐部１２ｂの結合部として動作し、放射導体板６から
水平偏波の電波が放射される。ここで、放射導体板６と
結合しないストリップ導体２の分岐部１２ａの長さは２
分の１波長であるので、ストリップ導体２上の分岐点Ｏ
からみると分岐部１２ａの入力インピーダンスは無限大
となり、分岐部１２ｂには電波は供給されない。

【００５５】上述した二つの状態において空間に放射さ
れる電波の偏波面はそれぞれ直交しているので、第２の
誘電体基板４を移動する電波の偏波面を切り換えること
ができる。

【００５６】また、上記平面アンテナにおいて、ストリ
ップ導体２からの電波の放射を低減するには、ストリッ
プ導体２を中心導体としてトリプレート線路を構成する
方法が有効である。但し、接地導体板３と導体板５を流
れる電流の内、接地導体板１を流れる電流のみが開口部
１０の結合に寄与し、導体板５を流れる電流は反射して
しまう。この状態で整合をとるためには導体板５を流れ
る電流の反射を打ち消すだけの反射波を発生させる必要
があり、平面アンテナの反射特性は極めて狭帯域とな
る。ここで、開口部１０と対向して放射導体板６を設け
れば、開口部１０は放射導体板６とストリップ導体２の
間の結合部としてのみ動作するため、反射電力が減少
し、広帯域に亘って反射電力が小さい平面アンテナを得
ることができる。

【００５７】実施例１５ 図１５は、本発明の第１５実施例に係る平面アンテナを
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第１の誘電体
基板１の底面図である。図において第２の誘電体基板４
の一方の面には放射導体板６が設けられ、他方の面は第
１の誘電体基板１と接している。第１の誘電体基板１の
第２の誘電体基板４との接合面には導体板３が設けら
れ、導体板３には上記放射導体板６の中心からみて直交
した位置に配置された給電点Ｆａ、Ｆｂに開口部部１０
ａ、１０ｂがそれぞれ設けられている。第１の誘電体基
板１の他方の面には上記ストリップ導体２が放射導体板
６の給電点Ｆａ、Ｆｂに沿って設けられており、ストリ
ップ導体２の先端には接地導体板３との接続用の接続導
体１１に接続されたダイオード１３が設けられている。
また、ストリップ導体導体２のＦａ、Ｆｂ間の距離は１
／４波長、Ｆｂとダイオード１３の間の距離も１／４波
長である。

【００５８】上記平面アンテナにおいて、ダイオード１
３を順バイアス状態にすると、ストリップ導体２のダイ
オード１３との接続部は短絡端となる。ここでストリッ
プ導体２のＦａ、Ｆｂ間の距離、Ｆｂとダイオードの間
の距離はそれぞれ１／４波長であるので、ストリップ導
体２上の電界はＦａで最大、Ｆｂで最小となり、放射導
体板６は導体板３の開口部１０ａから励振され、水平偏
波の電波を放射する。

【００５９】ダイオード１３を逆バイアス状態にする
と、ストリップ導体２のダイオード１３との接続部は開
放端となり、ストリップ導体２上の電界はＦａで最小、
Ｆｂで最大となり、放射導体板６は導体板５の開口部１
０ｂから励振され、垂直偏波の電波を放射する。

【００６０】上記二つの状態において空間に放射される
電波の偏波面はそれぞれ直交しているので、ダイオード
１３のバイアス状態を制御することにより放射する電波
の偏波面を切り換えることができる。

【００６１】実施例１６ 図１６は、本発明の第１６実施例に係る平面アンテナを
示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は第１の誘電体
基板１の底面図である。図において１４ａ、１４ｂは導
体板３の開口部１０ａ、１０ｂと対称に設けた開口部、
１５ａ、１５ｂはストリップ導体２と対称に設けた無給
電ストリップ導体である。

【００６２】開口部１０ａ、１０ｂのみ設けた場合、放
射導体板６を導体板３の開口部１０ａから励振すると、
放射導体板６の形状が左右非対称となり、放射導体板６
上の電界がＦｂで０とならず開口部１０ｂと結合して交
差偏波の電波を放射する。ここで、導体板３の開口部１
０ａ、１０ｂと対称に導体板３に開口部１４ａ、１４ｂ
を設け、ストリップ導体２と対称に無給電ストリップ導
体１５ａ、１５ｂを設けると放射導体６上の電界が対称
となり、交差偏波を低減することができる。

【００６３】なお、上述した第１〜第１４実施例では、
ストリップ導体２を接地導体板３と組合せてマイクロス
トリップ線路にし、接地していない導体板５を用いた例
について説明したが、上述した第１〜第４、第７、第１
２及び第１３実施例において第１の誘電体基板１と第２
の誘電体基板４の材質及び厚さを等しくし、第５、第
８、第９、第１０、第１１及び第１４実施例において第
１の誘電体基板１と第３の誘電体基板８の材質及び厚さ
を等しくし、更に第６実施例において第３の誘電体基板
８と第４の誘電体基板９の材質及び厚さを等しくし、第
２の誘電体基板４の装着時には導体板５を接地してトリ
プレート線路にしてもストリップ導体２のコーナー部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからの電波の放射は、上記導体板により
遮蔽・低減でき、同様の効果を得ることができる。

【００６４】なお、上述した第１〜第６、第１１実施例
では放射導体板６の共振周波数、及び第７、第８、第１
０実施例では導体板３の開口部１０の共振周波数をスト
リップ導体２から電波を放射する場合の使用周波数と同
一にしたが、放射導体板６及び開口部１０の大きさを変
えて共振周波数をずらし、異なる偏波もしくは同一の偏
波で異なる二周波数で使用しても良いことはいうまでも
ない。

【００６５】また、上述した第１、第３、第５及び第６
実施例では、コーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれの間の
ストリップ導体導体２の長さを４分の１波長とし、ＢＣ
間のストリップ導体２と放射導体板６を結合させ、第２
の誘電体基板４を取り外した状態でＡＢと、装着した状
態でＢＣと平行な偏波面を有する電波を放射する例につ
いて説明したが、ＡＢ間とＣＤ間を３分の２波長、ＢＣ
間を３分の１波長にし、ＡＢ間もしくはＣＤ間のストリ
ップ導体２と放射導体板６を結合させ、第２の誘電体基
板４を取り外した状態でＢＣと、装着した状態でＡＢと
平行な偏波面を有する電波を放射しても良い。また、ス
トリップ導体２の形状もしくは第２実施例と同様に放射
導体板６の形状を変えて円偏波を使用しても良いことは
いうまでもない。

【００６６】更に、上述した第１４実施例においてスト
リップ導体２の分岐部１２ａ、１２ｂを長さ１／２波長
の開放線路としたが、長さ１／４波長の短絡線路として
も同様の効果を得ることができる。

【００６７】また、上述した第１５、第１６実施例にお
いてダイオード１３を接地導体板３との接続用の接続導
体１１に接続したが、長さ１／４波長の開放線路を接続
しても同様の効果を得ることができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
によれば、他の放射導体を有する導体や開口を有する導
体等として構成した偏波切換手段によって、ストリップ
導体等の放射導体からの電波を遮蔽しつつ、異なる偏波
又は偏波面を有する電波に切り換えるようにしたため、
偏波切換手段を放射導体に対し着脱可能に設けることに
より、偏波又は偏波面を適宜切り換えることが可能にな
る。

【００６９】また、本発明の請求項２によれば、ストリ
ップ導体等の放射導体から複数種類の偏波又は偏波面の
電波を放射させ、偏波切換手段によりこれらのうちいず
れかを選択させるようにしたため、偏波又は偏波面を適
宜切り換えることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図２】この発明の第２実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図３】この発明の第３実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図４】この発明の第４実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図５】この発明の第５実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図６】この発明の第６実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図７】この発明の第７実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図８】この発明の第８実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図９】この発明の第９実施例の平面アンテナを示す構
成図である。

【図１０】この発明の第１０実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１１】この発明の第１１実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１２】この発明の第１２実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１３】この発明の第１３実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１４】この発明の第１４実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１５】この発明の第１５実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１６】この発明の第１６実施例の平面アンテナを示
す構成図である。

【図１７】従来の平面アンテナを示す構成図である。

【符号の説明】

１ 第１の誘電体基板 ２ 第１のストリップ導体 ３ 接地導体板 ４ 第２の誘電体基板 ５ 導体板 ６、６ａ、６ｂ 放射導体板 ７ 第２のストリップ導体 ８ 第３の誘電体基板 ９ 第４の誘電体基板 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 開口部 １１ 接続導体 １２ａ、１２ｂ 第１のストリップ導体の分岐部 １３ ダイオード １４ａ、１４ｂ 導体板の無給電開口部 １５ａ、１５ｂ 無給電ストリップ導体

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

【手続補正書】

【提出日】平成５年４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】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】また、図１７においてＡＢ間とＣＤ間を３
分の２波長、ＢＣ間を３分の１波長にするとＸ軸と偏波
面が平行な電波の合成値は、 ａ_X ＋ｂ_X ＋ｃ_X ＋ｄ_X ＝ε（１−ｃｏｓ２４０°−ｊｓｉｎ２４０°＋１−ｃｏｓ２４０°−ｊｓｉｎ ２４０°） ＝ε（１＋ｊ３^1/2 ／２＋１＋ｊ３^1/2 ／２） ＝ε（２＋ｊ３^1/2 ） となる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１３】また、本発明の請求項２は、ストリップ導
体等の放射導体を複数種類の偏波又は偏波面の電波を放
射できる形状とし、その一方で当該放射導体から放射す
る電波を選択する偏波切換手段を設けたことを特徴とす
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】実施例７ 図７は、本発明の第７実施例に係る平面アンテナを示す
斜視図である。この実施例は、ストリップ導体２と別に
設けた放射導体板６ではなく、導体板５に設けた開口部
１０により偏波面を切り換えている。図中１０は導体板
５に設けられた開口部である。コーナー部Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄそれぞれの間のストリップ導体２の長さは４分の１波
長であり、上記ストリップ導体２のＢＣ間と、導体板５
に設けられた開口部１０とが対向するよう配置されてい
る。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５８】上記平面アンテナにおいて、ダイオード１
３を逆バイアス状態にすると、ストリップ導体２のダイ
オード１３との接続部は開放端となる。ここでストリッ
プ導体２のＦａ、Ｆｂ間の距離、Ｆｂとダイオードの間
の距離はそれぞれ１／４波長であるので、ストリップ導
体２上の電界はＦａで最大、Ｆｂで最小となり、放射導
体板６は導体板３の開口部１０ａから励振され、水平偏
波の電波を放射する。

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５９】ダイオード１３を順バイアス状態にする
と、ストリップ導体２のダイオード１３との接続部は短
絡端となり、ストリップ導体２上の電界はＦａで最小、
Ｆｂで最大となり、放射導体板６は導体板５の開口部１
０ｂから励振され、垂直偏波の電波を放射する。

【手続補正７】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００６９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００６９】また、本発明の請求項２によれば、ストリ
ップ導体等の放射導体を複数種類の偏波又は偏波面の電
波を放射できる形状とし、偏波切換手段を具備すること
により、偏波又は偏波面を適宜切り換えることが可能に
なる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射導体を誘電体を介して接地導体に対
   向させ放射導体から所定偏波又は偏波面の電波を放射す
   る平面アンテナにおいて、 前記放射導体からの電波を遮蔽すると共に、前記放射導
   体からの電波の偏波又は偏波面と異なる偏波又は偏波面
   の電波を放射する偏波切換手段を、放射導体に対し着脱
   可能に設けたことを特徴とする平面アンテナ。
2. 【請求項２】 放射導体を誘電体を介して接地導体に対
   向させ放射導体から所定偏波又は偏波面の電波を放射す
   る平面アンテナにおいて、 前記放射導体が複数種類の偏波又は偏波面の電波を放射
   し、 前記放射導体からの電波を選択的に遮蔽する偏波切換手
   段を設けたことを特徴とする平面アンテナ。