JPH0548322A - パツチ型アンテナ - Google Patents
パツチ型アンテナInfo
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- JPH0548322A JPH0548322A JP35530991A JP35530991A JPH0548322A JP H0548322 A JPH0548322 A JP H0548322A JP 35530991 A JP35530991 A JP 35530991A JP 35530991 A JP35530991 A JP 35530991A JP H0548322 A JPH0548322 A JP H0548322A
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- antenna
- feeding
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
- H01Q21/061—Two dimensional planar arrays
- H01Q21/065—Patch antenna array
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンテナの面に対して垂直な照準器に必ずし
も中心を置かない空中線指向性図を示すパッチ型アンテ
ナを提供する。 【構成】 半波長のパッチ（７）と、基礎をなす接地平
面（12）と、それらの間に介在する誘電基板（11）とを
含むパッチ型アンテナ。共振寸法（L0）に対して直交す
るパッチの幅（Ｗ）方向にかけて延びるメッキされたス
ルーホール（10）の列により、パッチ（７）と接地平面
（12）との間に短絡（17）が形成されている。この短絡
（17）は、パッチを効果的に分割して、別個に制御可能
な二つの四分の一波長のパッチ区分にし、これらの区分
は、短絡（17）から離れたそれぞれの点において給電ス
トリップ線路（８、９）によって給電される。アンテナ
によって生じる指向性電波は、二つの給電点で印加され
た信号の相対的な位相および／または相対的な振幅を制
御することにより、短絡およびアンテナに対して垂直な
面において操舵することができる。各アンテナを平面状
に並べたものを用いると、指向性電波の形状をさらに調
節することができる。
も中心を置かない空中線指向性図を示すパッチ型アンテ
ナを提供する。 【構成】 半波長のパッチ（７）と、基礎をなす接地平
面（12）と、それらの間に介在する誘電基板（11）とを
含むパッチ型アンテナ。共振寸法（L0）に対して直交す
るパッチの幅（Ｗ）方向にかけて延びるメッキされたス
ルーホール（10）の列により、パッチ（７）と接地平面
（12）との間に短絡（17）が形成されている。この短絡
（17）は、パッチを効果的に分割して、別個に制御可能
な二つの四分の一波長のパッチ区分にし、これらの区分
は、短絡（17）から離れたそれぞれの点において給電ス
トリップ線路（８、９）によって給電される。アンテナ
によって生じる指向性電波は、二つの給電点で印加され
た信号の相対的な位相および／または相対的な振幅を制
御することにより、短絡およびアンテナに対して垂直な
面において操舵することができる。各アンテナを平面状
に並べたものを用いると、指向性電波の形状をさらに調
節することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パッチ型アンテナに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】一つの給電点を有する従来の長方形の半
波長パッチ型アンテナは、公称半波長共振寸法によって
隔てられたパッチの二つの縁から主にエネルギーを失
う、すなわち放射する、減衰共振空洞と見なすことがで
きる。この二つの放射縁は、パッチの面に対して垂直な
方向において舷側でピークをなし、直角から90°でピー
クよりも通常10dB低いレベルまで先細りする空中線指向
性図を生じさせる二要素同相スロット列と見なすことが
できる。実際のレベルは、パッチを担持する基板の誘電
率に依存するものである。
波長パッチ型アンテナは、公称半波長共振寸法によって
隔てられたパッチの二つの縁から主にエネルギーを失
う、すなわち放射する、減衰共振空洞と見なすことがで
きる。この二つの放射縁は、パッチの面に対して垂直な
方向において舷側でピークをなし、直角から90°でピー
クよりも通常10dB低いレベルまで先細りする空中線指向
性図を生じさせる二要素同相スロット列と見なすことが
できる。実際のレベルは、パッチを担持する基板の誘電
率に依存するものである。
【０００３】共振構造体であることから、二つの縁は常
に、印加された信号を等出力および一貫した位相をもっ
て放射する。その結果、アンテナの空中線指向性図は、
常に、パッチの面に対して垂直な照準器に中心を置くピ
ークを有している。すなわち、アンテナの指向性電波軸
はその照準器と一列に並んでいる。しかし、多くのアン
テナの用途は、指向性電波軸が通常の照準器に中心を置
いていないような空中線指向性図を要求する。照準器に
空白を望むような場合さえある。従来のパッチ設計を用
いるならば、そのような空中線指向性図は、同相のパッ
チ列によってのみ得ることができ、一つのパッチ要素に
よって得ることができないものである。
に、印加された信号を等出力および一貫した位相をもっ
て放射する。その結果、アンテナの空中線指向性図は、
常に、パッチの面に対して垂直な照準器に中心を置くピ
ークを有している。すなわち、アンテナの指向性電波軸
はその照準器と一列に並んでいる。しかし、多くのアン
テナの用途は、指向性電波軸が通常の照準器に中心を置
いていないような空中線指向性図を要求する。照準器に
空白を望むような場合さえある。従来のパッチ設計を用
いるならば、そのような空中線指向性図は、同相のパッ
チ列によってのみ得ることができ、一つのパッチ要素に
よって得ることができないものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アン
テナの面に対して垂直な照準器に必ずしも中心を置かな
い空中線指向性図を示すパッチ型アンテナを提供するこ
とである。
テナの面に対して垂直な照準器に必ずしも中心を置かな
い空中線指向性図を示すパッチ型アンテナを提供するこ
とである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様による
と、同一面上に隣接する二つの導電性パッチ区分と、基
礎をなす接地平面と、パッチ区分が隣接するところの縁
が接地平面に対して短絡していることと、隣接するとこ
ろの縁から離れた各点において各パッチ区分に給電する
ための給電手段と、アンテナの指向性電波軸が、短絡し
た縁に対して垂直な面において、給電点での信号の相対
的な位相に依存する指向性を有することと、を含むパッ
チ型アンテナが得られる。したがって、本発明は、指向
性電波を操舵する能力を有するパッチ型アンテナを提供
することが理解される。
と、同一面上に隣接する二つの導電性パッチ区分と、基
礎をなす接地平面と、パッチ区分が隣接するところの縁
が接地平面に対して短絡していることと、隣接するとこ
ろの縁から離れた各点において各パッチ区分に給電する
ための給電手段と、アンテナの指向性電波軸が、短絡し
た縁に対して垂直な面において、給電点での信号の相対
的な位相に依存する指向性を有することと、を含むパッ
チ型アンテナが得られる。したがって、本発明は、指向
性電波を操舵する能力を有するパッチ型アンテナを提供
することが理解される。
【０００６】本発明の好ましい実施態様においては、一
枚の導電性パッチが、隣接するところの縁において、共
通の短絡によって二つのパッチ区分（15、16）に分割さ
れている。この一枚の導電性パッチは、共通の短絡に対
して直角をなし、アンテナの作動周波数での半波長にほ
ぼ相当する共振寸法を有することが好ましい。
枚の導電性パッチが、隣接するところの縁において、共
通の短絡によって二つのパッチ区分（15、16）に分割さ
れている。この一枚の導電性パッチは、共通の短絡に対
して直角をなし、アンテナの作動周波数での半波長にほ
ぼ相当する共振寸法を有することが好ましい。
【０００７】給電点は二つあることが好ましく、給電手
段は、二つの給電点においてパッチ区分に電気的に結合
されたそれぞれの給電ストリップ線路を含む。給電スト
リップ線路は、パッチ区分を給電点に有する連続する導
電層を形成することができ、各パッチ区分のうちその給
電ストリップ線路の付近に切欠が設けられて、給電スト
リップ線路とパッチ区分との間のインピーダンス整合を
もたらす。給電手段は、給電ストリップ線路を接合点に
おいて接続している共通の給電線路をさらに含むことが
でき、二本の給電ストリップ線路の長さが給電点での信
号の相対的な位相を決定する。給電ストリップ線路は、
接合点において不等なインピーダンスを共通の給電線路
に示すことができ、そのため、信号は、給電点において
異なる振幅を有することになる。
段は、二つの給電点においてパッチ区分に電気的に結合
されたそれぞれの給電ストリップ線路を含む。給電スト
リップ線路は、パッチ区分を給電点に有する連続する導
電層を形成することができ、各パッチ区分のうちその給
電ストリップ線路の付近に切欠が設けられて、給電スト
リップ線路とパッチ区分との間のインピーダンス整合を
もたらす。給電手段は、給電ストリップ線路を接合点に
おいて接続している共通の給電線路をさらに含むことが
でき、二本の給電ストリップ線路の長さが給電点での信
号の相対的な位相を決定する。給電ストリップ線路は、
接合点において不等なインピーダンスを共通の給電線路
に示すことができ、そのため、信号は、給電点において
異なる振幅を有することになる。
【０００８】一枚の導電性パッチと接地平面とは、誘電
基板の介在によって隔絶されることが好ましく、共通の
短絡は、基板の中に形成されたメッキされたスルーホー
ルの列を含む。
基板の介在によって隔絶されることが好ましく、共通の
短絡は、基板の中に形成されたメッキされたスルーホー
ルの列を含む。
【０００９】本発明のもう一つの態様によると、アンテ
ナは、前述したとおりの各パッチ型アンテナの平面状の
列であって、それらのパッチ型アンテナの短絡した各縁
が互いにほぼ並行に位置するように配設した列を含む。
共通の給電線路が、アンテナへの一本の給電線路に結合
され、列の中の隣接するパッチ区分での相対的な信号位
相および振幅がアンテナ全体の空中線指向性図を決定す
る。
ナは、前述したとおりの各パッチ型アンテナの平面状の
列であって、それらのパッチ型アンテナの短絡した各縁
が互いにほぼ並行に位置するように配設した列を含む。
共通の給電線路が、アンテナへの一本の給電線路に結合
され、列の中の隣接するパッチ区分での相対的な信号位
相および振幅がアンテナ全体の空中線指向性図を決定す
る。
【００１０】
【実施例】いずれも本発明による、パッチ型アンテナお
よびそのようなパッチ型アンテナを組み入れた列を、例
を示すためにのみ、以下、添付の図面を参照しながら説
明する。
よびそのようなパッチ型アンテナを組み入れた列を、例
を示すためにのみ、以下、添付の図面を参照しながら説
明する。
【００１１】上述した従来の半波長パッチ型アンテナの
場合、パッチの二つの放射縁に並行であり、それらから
等しい距離にあるパッチの中心線において、パッチ内の
電界強度はゼロに落ちる。この特徴を、本発明によるア
ンテナの一実施態様を示す図１および図２を参照しなが
ら、以下に説明するように発展させる。
場合、パッチの二つの放射縁に並行であり、それらから
等しい距離にあるパッチの中心線において、パッチ内の
電界強度はゼロに落ちる。この特徴を、本発明によるア
ンテナの一実施態様を示す図１および図２を参照しなが
ら、以下に説明するように発展させる。
【００１２】図２の断面図から理解されるように、この
アンテナは、導電性パッチ７の基礎構造体と、接地平面
層12と、それらの間に介在する誘電基板11とを含む。図
１の平面図にはパッチ７のみを示している。基礎をなす
接地平面12は、通常、パッチ７よりも大きなものである
ことが理解されるであろう。アンテナは、マイクロスト
リップ線路回路板からなることが適当である。
アンテナは、導電性パッチ７の基礎構造体と、接地平面
層12と、それらの間に介在する誘電基板11とを含む。図
１の平面図にはパッチ７のみを示している。基礎をなす
接地平面12は、通常、パッチ７よりも大きなものである
ことが理解されるであろう。アンテナは、マイクロスト
リップ線路回路板からなることが適当である。
【００１３】パッチ７の共振長L0は、公称上はアンテナ
の作動周波数における半波長に相当する。アンテナの特
性は、メッキされたスルーホール10の列によってパッチ
７と接地平面12との間に形成される短絡が決めるもので
ある。図１から理解されるように、このスルーホール10
の列によって形成される短絡（点線17によって示す）
は、パッチの二つの放射縁13、14に並行に、それらから
等しい距離をおいて延びている。パッチ内の電界がゼロ
に落ちる前述の中心線沿いにあるこの短絡を導出する効
果は、パッチを二つの半波長パッチ区分15、16（図２）
に効果的に分割し、二つの放射縁13、14を互いに対して
本質的に独立したものにすることである。その結果、各
パッチ区分15、16を、その放射の振幅および位相の両方
において、独立に制御することができる。一つ以上の給
電点を有するパッチ型アンテナが当該技術において公知
であるが、そのようなアンテナは、あらかじめ、独立し
た一般に直交性の偏波を有する信号を放射または発射す
るための設計に限定されている。
の作動周波数における半波長に相当する。アンテナの特
性は、メッキされたスルーホール10の列によってパッチ
７と接地平面12との間に形成される短絡が決めるもので
ある。図１から理解されるように、このスルーホール10
の列によって形成される短絡（点線17によって示す）
は、パッチの二つの放射縁13、14に並行に、それらから
等しい距離をおいて延びている。パッチ内の電界がゼロ
に落ちる前述の中心線沿いにあるこの短絡を導出する効
果は、パッチを二つの半波長パッチ区分15、16（図２）
に効果的に分割し、二つの放射縁13、14を互いに対して
本質的に独立したものにすることである。その結果、各
パッチ区分15、16を、その放射の振幅および位相の両方
において、独立に制御することができる。一つ以上の給
電点を有するパッチ型アンテナが当該技術において公知
であるが、そのようなアンテナは、あらかじめ、独立し
た一般に直交性の偏波を有する信号を放射または発射す
るための設計に限定されている。
【００１４】これら二つのパッチ区分15、16は、短絡17
から離れた地点で、それぞれのストリップ線路８、９
（図１）によって給電される。各ストリップ線路は、連
続した導電層を給電点に形成している。パッチの放射縁
13、14は、給電ストリップ線路８、９の付近に切欠18、
19を有している。これらの切欠18、19は、パッチ区分と
給電ストリップ線路との間でインピーダンス整合をもた
らす。各切欠の奥行き、すなわちパッチ区分の放射縁に
対して垂直な方向の長さは、通常なら、それが給電スト
リップ線路のインピーダンスに等しいインピーダンスを
示すようなものである。切欠の奥行きを決定するさらな
る要因は、パッチの幅Ｗである。この幅Ｗは放射縁13、
14のアドミタンスを決定し、このアドミタンスは逆にパ
ッチの長さL0方向沿いのインピーダンスの変動を支配す
る。切欠の幅は、パッチ区分と給電ストリップ線路との
間の結合を最小限にするに十分なものとすべきである。
給電ストリップ線路の両側にある、基板11の厚さに等し
い隙間が十分であることがわかった。
から離れた地点で、それぞれのストリップ線路８、９
（図１）によって給電される。各ストリップ線路は、連
続した導電層を給電点に形成している。パッチの放射縁
13、14は、給電ストリップ線路８、９の付近に切欠18、
19を有している。これらの切欠18、19は、パッチ区分と
給電ストリップ線路との間でインピーダンス整合をもた
らす。各切欠の奥行き、すなわちパッチ区分の放射縁に
対して垂直な方向の長さは、通常なら、それが給電スト
リップ線路のインピーダンスに等しいインピーダンスを
示すようなものである。切欠の奥行きを決定するさらな
る要因は、パッチの幅Ｗである。この幅Ｗは放射縁13、
14のアドミタンスを決定し、このアドミタンスは逆にパ
ッチの長さL0方向沿いのインピーダンスの変動を支配す
る。切欠の幅は、パッチ区分と給電ストリップ線路との
間の結合を最小限にするに十分なものとすべきである。
給電ストリップ線路の両側にある、基板11の厚さに等し
い隙間が十分であることがわかった。
【００１５】アンテナの空中線指向性図は、指向性電波
軸が短絡17およびアンテナに対して垂直な面に位置する
ようなものである。しかし、従来の半波長パッチ型アン
テナとは違い、指向性電波軸は、この面の照準器とは必
ずしも一列に並ばず、アンテナに対して直角をなしてい
る。指向性電波軸と照準器との間の角度は、給電ストリ
ップ線路８、９により二つのパッチ区分15、16に印加さ
れる信号の相対的な位相および振幅によって決定され
る。
軸が短絡17およびアンテナに対して垂直な面に位置する
ようなものである。しかし、従来の半波長パッチ型アン
テナとは違い、指向性電波軸は、この面の照準器とは必
ずしも一列に並ばず、アンテナに対して直角をなしてい
る。指向性電波軸と照準器との間の角度は、給電ストリ
ップ線路８、９により二つのパッチ区分15、16に印加さ
れる信号の相対的な位相および振幅によって決定され
る。
【００１６】図３〜図５は、指向性電波軸と通常の照準
器との間に異なる角度を作り出すアンテナに使用する三
種の異なる給電構造を、例を示すためにのみ表わすもの
である。これらの実施例すべてにおいて、二本の給電ス
トリップ線路８、９は、Ｔ字接合点20を介して共通の給
電線路21に接続されている。Ｔ字接合点20ではインピー
ダンス整合が行なわれ、その結果、例えば、ストリップ
線路８、９がそれぞれ100 オームのインピーダンスを有
し、共通の給電線路21が50オームのインピーダンスを有
するようになる。この場合、二つのパッチ区分15、16
は、振幅は等しいが、相対的な位相は二本のストリップ
線路８、９の長さの差に依存する信号を給電される。
器との間に異なる角度を作り出すアンテナに使用する三
種の異なる給電構造を、例を示すためにのみ表わすもの
である。これらの実施例すべてにおいて、二本の給電ス
トリップ線路８、９は、Ｔ字接合点20を介して共通の給
電線路21に接続されている。Ｔ字接合点20ではインピー
ダンス整合が行なわれ、その結果、例えば、ストリップ
線路８、９がそれぞれ100 オームのインピーダンスを有
し、共通の給電線路21が50オームのインピーダンスを有
するようになる。この場合、二つのパッチ区分15、16
は、振幅は等しいが、相対的な位相は二本のストリップ
線路８、９の長さの差に依存する信号を給電される。
【００１７】図３では、ストリップ線路８と９とは長さ
が等しく、よって、二つのパッチ区分は同相の信号を給
電される。その結果、縁13、14は逆相で放射し、照準器
上の空中線指向性図に空白を作り出す。
が等しく、よって、二つのパッチ区分は同相の信号を給
電される。その結果、縁13、14は逆相で放射し、照準器
上の空中線指向性図に空白を作り出す。
【００１８】図４では、Ｔ字接合点20の位置が、図３に
示す中心位置から基板における四分の一波長（λ0/４）
分だけ偏っている。この効果は、作動周波数での基板に
おける半波長に相当するストリップ線路８、９の長さに
差が出ることである。したがって、各パッチ区分には、
180 °だけ位相が異なる信号が給電され、照準器に中心
を置いたピークを有する空中線指向性図が得られる。し
たがって、この給電構造を用いると、指向性電波軸は照
準器と一列に並ぶ。
示す中心位置から基板における四分の一波長（λ0/４）
分だけ偏っている。この効果は、作動周波数での基板に
おける半波長に相当するストリップ線路８、９の長さに
差が出ることである。したがって、各パッチ区分には、
180 °だけ位相が異なる信号が給電され、照準器に中心
を置いたピークを有する空中線指向性図が得られる。し
たがって、この給電構造を用いると、指向性電波軸は照
準器と一列に並ぶ。
【００１９】図５は、図３および図４の両極端の中間に
ある位置を示し、この場合には、Ｔ字接合点20での共通
の給電線路21の偏り分Ｘは、四分の一波長よりも小さい
ものである。この構成は、指向性電波軸と照準器との間
の角度が、偏り分Ｘ、ひいては二つのパッチ区分の給電
点での信号位相差の程度と相関する要素であるところ
の、斜視に見た空中線指向性図を作り出す。パッチ７の
大きさおよび基板11の誘電率もまた、得ることができる
照準器からずれた角度に影響する。したがって、パッチ
の二つの給電点で信号の相対的な位相を変化させること
により、指向性電波を、短絡およびアンテナの面に対し
て垂直な面において操舵しうることが理解されるであろ
う。
ある位置を示し、この場合には、Ｔ字接合点20での共通
の給電線路21の偏り分Ｘは、四分の一波長よりも小さい
ものである。この構成は、指向性電波軸と照準器との間
の角度が、偏り分Ｘ、ひいては二つのパッチ区分の給電
点での信号位相差の程度と相関する要素であるところ
の、斜視に見た空中線指向性図を作り出す。パッチ７の
大きさおよび基板11の誘電率もまた、得ることができる
照準器からずれた角度に影響する。したがって、パッチ
の二つの給電点で信号の相対的な位相を変化させること
により、指向性電波を、短絡およびアンテナの面に対し
て垂直な面において操舵しうることが理解されるであろ
う。
【００２０】当然、パッチの給電点に位相差を生じさせ
るためにＴ字接合点および長さの異なる給電ストリップ
線路を用いることは、例を示したものにすぎない。他の
可能性が数多く存在し、他の方法としては、例えば、混
成ネットワーク、ウイルキンソンスプリッターまたはラ
ングカプラーの使用がある。
るためにＴ字接合点および長さの異なる給電ストリップ
線路を用いることは、例を示したものにすぎない。他の
可能性が数多く存在し、他の方法としては、例えば、混
成ネットワーク、ウイルキンソンスプリッターまたはラ
ングカプラーの使用がある。
【００２１】同様に、短絡17は必ずしもメッキされたス
ルーホールによって具現化されるものとは限らない。も
っとも、アンテナがマイクロストリップラインによって
作製されている場合、これは好都合で好ましい方法では
ある。他の方法としては、基板に挿入した導電ピンの列
または回路板に設けたメッキされた物理スロットの使用
がある。
ルーホールによって具現化されるものとは限らない。も
っとも、アンテナがマイクロストリップラインによって
作製されている場合、これは好都合で好ましい方法では
ある。他の方法としては、基板に挿入した導電ピンの列
または回路板に設けたメッキされた物理スロットの使用
がある。
【００２２】パッチ区分への給電は、記載した以外にも
数多くの方法によって、例えば、回路板を介して給電さ
れる中心導体を有し、パッチに接続されている同軸ケー
ブルによって、行ってもよい。あるいはまた、給電スト
リップ線路とパッチとの間に容量結合を設けてもよい。
しかし、導電性パッチ層の延長として形成したストリッ
プ線路導体の使用は、パッチ、給電線路および接地平面
をすべて一片のマイクロストリップ回路板上に形成する
ことができるため、作製の観点から見て好ましいもので
ある。
数多くの方法によって、例えば、回路板を介して給電さ
れる中心導体を有し、パッチに接続されている同軸ケー
ブルによって、行ってもよい。あるいはまた、給電スト
リップ線路とパッチとの間に容量結合を設けてもよい。
しかし、導電性パッチ層の延長として形成したストリッ
プ線路導体の使用は、パッチ、給電線路および接地平面
をすべて一片のマイクロストリップ回路板上に形成する
ことができるため、作製の観点から見て好ましいもので
ある。
【００２３】また、本発明によるパッチ型アンテナは、
一つのパッチ要素を共通の短絡によって二つのパッチ区
分に分割したものを必ずしも含むものではないことを理
解すべきである。これら二つのパッチ区分は、それぞれ
が共通の接地平面に対して短絡した縁を有し、それら二
つの短絡した縁が互いに隣接して配置されているなら
ば、別々の要素であってもよい。このような構成は、四
分の一波長パッチ要素の公知の列に見られるものとは、
そのような公知の列では隣接した縁の短絡した縁が互い
に隣接して配置されておらず、むしろ開回路の縁が短絡
した縁に面する状態で、すなわち同一に配置されたパッ
チが繰り返されるパターンにあるという点において、区
別されるということに注目すべきである。たとえ、短絡
した縁を（比較的）隣接させながら四分の一波長のパッ
チを交互に配設したとしても、放射縁が共振間隔をおい
て離間することは公知ではない。
一つのパッチ要素を共通の短絡によって二つのパッチ区
分に分割したものを必ずしも含むものではないことを理
解すべきである。これら二つのパッチ区分は、それぞれ
が共通の接地平面に対して短絡した縁を有し、それら二
つの短絡した縁が互いに隣接して配置されているなら
ば、別々の要素であってもよい。このような構成は、四
分の一波長パッチ要素の公知の列に見られるものとは、
そのような公知の列では隣接した縁の短絡した縁が互い
に隣接して配置されておらず、むしろ開回路の縁が短絡
した縁に面する状態で、すなわち同一に配置されたパッ
チが繰り返されるパターンにあるという点において、区
別されるということに注目すべきである。たとえ、短絡
した縁を（比較的）隣接させながら四分の一波長のパッ
チを交互に配設したとしても、放射縁が共振間隔をおい
て離間することは公知ではない。
【００２４】本発明によるパッチ型アンテナは、平面状
の列に組み入れてもよい。この場合、その列の中の各要
素は、全体の指向性電波形状および照準器に対する指向
性電波形状軸の角度を正確に制御することができるよう
な方法で給電される。隣接する二つの要素を一つの可能
な形状の列に配したものを一例としてのみ図６に示し、
以下この図を参照する。二枚のパッチ７′、７″しか示
していないが、この列は当然、通常はより多数の要素か
らなるものである。
の列に組み入れてもよい。この場合、その列の中の各要
素は、全体の指向性電波形状および照準器に対する指向
性電波形状軸の角度を正確に制御することができるよう
な方法で給電される。隣接する二つの要素を一つの可能
な形状の列に配したものを一例としてのみ図６に示し、
以下この図を参照する。二枚のパッチ７′、７″しか示
していないが、この列は当然、通常はより多数の要素か
らなるものである。
【００２５】この特定の構成においては、各パッチは、
逆相にある信号を給電され、したがって、それぞれのＴ
字接合点20′および20″の両側の対をなすストリップ線
路８′、９′および８″、９″の長さは不等である。そ
れに加え、各パッチの二つの給電点での信号は、異なる
幅、ひいては異なるインピーダンスを有するそれぞれ二
本のストリップ線路のおかげで、不等な振幅を有するも
のである。
逆相にある信号を給電され、したがって、それぞれのＴ
字接合点20′および20″の両側の対をなすストリップ線
路８′、９′および８″、９″の長さは不等である。そ
れに加え、各パッチの二つの給電点での信号は、異なる
幅、ひいては異なるインピーダンスを有するそれぞれ二
本のストリップ線路のおかげで、不等な振幅を有するも
のである。
【００２６】図から理解されるように、外側のパッチ区
分15′および16″に給電するストリップ線路８′および
９″は、内側のパッチ区分16′および15″に給電するス
トリップ線路９′および８″よりも幅が狭い（すなわち
インピーダンスが高い）ものである。この構成は、従来
のパッチ要素の列を用いて得ることができるものよりも
狭い中心指向性電波および低い副ローブレベルを有する
全体の放射特性を生じさせる。さらに、パッチの給電点
での位相および振幅の状態を調節し、指向性電波の形状
を要件に合わせて微調整してもよい。
分15′および16″に給電するストリップ線路８′および
９″は、内側のパッチ区分16′および15″に給電するス
トリップ線路９′および８″よりも幅が狭い（すなわち
インピーダンスが高い）ものである。この構成は、従来
のパッチ要素の列を用いて得ることができるものよりも
狭い中心指向性電波および低い副ローブレベルを有する
全体の放射特性を生じさせる。さらに、パッチの給電点
での位相および振幅の状態を調節し、指向性電波の形状
を要件に合わせて微調整してもよい。
【００２７】二つのパッチへの給電線路21′、21″はＴ
字接合点22を介してアンテナへの主給電線路に結合され
ている。パッチを追加してより大きな列にする場合も、
従来のツリー形構造にすれば、それを同様に主給電線路
に結合することができる。
字接合点22を介してアンテナへの主給電線路に結合され
ている。パッチを追加してより大きな列にする場合も、
従来のツリー形構造にすれば、それを同様に主給電線路
に結合することができる。
【図１】本発明によるパッチ型アンテナの一個を示す平
面図である。
面図である。
【図２】図１のII−II線から見た断面図である。
【図３】アンテナとともに使用することが適当な一つの
給電構造を示す図である。
給電構造を示す図である。
【図４】アンテナとともに使用することが適当な別の給
電構造を示す図である。
電構造を示す図である。
【図５】アンテナとともに使用することが適当なさらに
別の給電構造を示す図である。
別の給電構造を示す図である。
【図６】本発明によるパッチ型アンテナ二個からなる列
を含むアンテナを示す図である。
を含むアンテナを示す図である。
７ パッチ ８ 給電手段 ９ 給電手段 10 スルーホール 12 接地平面 15 パッチ区分 16 パッチ区分 17 短絡
Claims (9)
- 【請求項１】 同一面上に隣接する二つの導電性パッチ
区分（15、16）と、 基礎をなす接地平面（12）と、 該パッチ区分が隣接するところの縁（17）が該接地平面
に対して短絡（10）していることと、 該隣接するところの縁から離れた各点において各パッチ
区分に給電するための給電手段（８、９）と、 アンテナの指向性電波軸が、短絡した縁に対して垂直な
面において、給電点での信号の相対的な位相に依存する
指向性を有することと、 を特徴とするパッチ型アンテナ。 - 【請求項２】 一枚の導電性パッチ（７）を、該隣接す
るところの縁（17）において、共通の短絡（10）によっ
て該パッチ区分（15、16）に分割したものを含む請求項
１記載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項３】 該一枚の導電性パッチ（７）が、該共通
の短絡（10）に対して垂直であり、アンテナの作動周波
数での半波長にほぼ相当する共振寸法（L0）を有する請
求項２記載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項４】 該給電点が二つあり、該給電手段が、二
つの給電点において該パッチ区分に電気的に結合された
それぞれの給電ストリップ線路（８、９）を含む請求項
２または３記載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項５】 該給電ストリップ線路（８、９）が、パ
ッチ区分（15、16）を該給電点に有する連続する導電層
を形成し、各パッチ区分のうちその給電ストリップ線路
の付近に切欠（18、19）を設けて、給電ストリップ線路
とパッチ区分との間のインピーダンス整合をもたらす請
求項４記載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項６】 該給電手段が、該給電ストリップ線路
（８、９）を接合点（20）において接続している共通の
給電線路（21）をさらに含み、二本の給電ストリップ線
路の長さが該給電点での信号の相対的な位相を決定する
請求項４または５記載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項７】 該給電ストリップ線路（８′、９′；
８″、９″）が該接合点（20′、20″）において不等な
インピーダンスを該共通の給電線路に示し、そのため、
該信号が該給電点において異なる振幅を有することにな
る請求項６記載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項８】 該一枚の導電性パッチ（７）と該接地平
面（12）とが誘電基板（11）の介在によって隔絶され、
該共通の短絡が、基板の中に形成されたメッキされたス
ルーホールの列を含む請求項２〜７のいずれか一項に記
載のパッチ型アンテナ。 - 【請求項９】 請求項６〜８のいずれか一項に記載のパ
ッチ型アンテナ（７′、７″）の平面状の列を含むアン
テナであって、 短絡した各該縁が互いにほぼ並行に位置するように各該
パッチ型アンテナが配設され、該共通の給電線路（2
1′、21″）が、アンテナへの一本の給電線路（23）に
結合（22）され、列の中の隣接するパッチ区分（16′、
15″）での信号の相対的な位相および振幅がアンテナの
全体の空中線指向性図を決定することを特徴とするアン
テナ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909027776A GB9027776D0 (en) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Patch antenna |
| GB9027776.5 | 1990-12-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0548322A true JPH0548322A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=10687423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35530991A Pending JPH0548322A (ja) | 1990-12-21 | 1991-12-20 | パツチ型アンテナ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0493014A1 (ja) |
| JP (1) | JPH0548322A (ja) |
| GB (2) | GB9027776D0 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010007108A (ko) * | 1999-05-24 | 2001-01-26 | 가나이 쓰토무 | 무선 태그, 그 제조 방법 및 그 배치 방법 |
| WO2012029487A1 (ja) | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 株式会社 吉野工業所 | 合成樹脂製壜体 |
| WO2017064856A1 (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 日本電気株式会社 | パッチアレーアンテナ及びその指向性制御方法並びにパッチアレーアンテナを用いた無線装置 |
| JP2022105282A (ja) * | 2020-12-31 | 2022-07-13 | ▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司 | ワイドビーム幅を有するアンテナ構造 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2277640A (en) * | 1993-04-07 | 1994-11-02 | Woldroy Limited | Antenna |
| DE19614362C1 (de) * | 1996-04-11 | 1997-07-31 | Siemens Ag | Antenne für ein Diebstahlschutzsystem eines Kraftfahrzeugs |
| FR2772517B1 (fr) * | 1997-12-11 | 2000-01-07 | Alsthom Cge Alcatel | Antenne multifrequence realisee selon la technique des microrubans et dispositif incluant cette antenne |
| GB2358533A (en) * | 2000-01-21 | 2001-07-25 | Dynex Semiconductor Ltd | Antenna; feed; alarm sensor |
| GB2369497B (en) * | 2000-11-28 | 2004-03-24 | Harada Ind | Multiband vehicular telephone antenna |
| US7868841B2 (en) * | 2007-04-11 | 2011-01-11 | Vubiq Incorporated | Full-wave di-patch antenna |
| US10181642B2 (en) * | 2013-03-15 | 2019-01-15 | City University Of Hong Kong | Patch antenna |
| US20170125891A1 (en) * | 2014-05-28 | 2017-05-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Antenna |
| WO2016012738A1 (en) * | 2014-07-22 | 2016-01-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Antenna and method of manufacturing an antenna |
| CN107026319A (zh) * | 2017-03-18 | 2017-08-08 | 深圳市景程信息科技有限公司 | 桥架结构天线 |
| CN115498416B (zh) * | 2022-09-30 | 2024-09-17 | 南京理工大学 | 一种边射波束和锥状波束可重构的微带贴片天线 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4040060A (en) * | 1976-11-10 | 1977-08-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Notch fed magnetic microstrip dipole antenna with shorting pins |
| US4320401A (en) * | 1978-05-16 | 1982-03-16 | Ball Corporation | Broadband microstrip antenna with automatically progressively shortened resonant dimensions with respect to increasing frequency of operation |
| US4367474A (en) * | 1980-08-05 | 1983-01-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Frequency-agile, polarization diverse microstrip antennas and frequency scanned arrays |
| US4379296A (en) * | 1980-10-20 | 1983-04-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Selectable-mode microstrip antenna and selectable-mode microstrip antenna arrays |
| JPS6171702A (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小形アンテナ |
| JPS63222503A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アンテナ |
| KR920002227B1 (ko) * | 1988-05-13 | 1992-03-20 | 야기 안테나 가부시끼가이샤 | 마이크로스트립 어레이 안테나 |
-
1990
- 1990-12-21 GB GB909027776A patent/GB9027776D0/en active Pending
-
1991
- 1991-12-20 GB GB9127149A patent/GB2252676A/en not_active Withdrawn
- 1991-12-20 JP JP35530991A patent/JPH0548322A/ja active Pending
- 1991-12-20 EP EP91311860A patent/EP0493014A1/en not_active Withdrawn
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| WO2017064856A1 (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | 日本電気株式会社 | パッチアレーアンテナ及びその指向性制御方法並びにパッチアレーアンテナを用いた無線装置 |
| JPWO2017064856A1 (ja) * | 2015-10-14 | 2018-07-05 | 日本電気株式会社 | パッチアレーアンテナ及びその指向性制御方法並びにパッチアレーアンテナを用いた無線装置 |
| US10693227B2 (en) | 2015-10-14 | 2020-06-23 | Nec Corporation | Patch array antenna, directivity control method therefor and wireless device using patch array antenna |
| JP2022105282A (ja) * | 2020-12-31 | 2022-07-13 | ▲啓▼碁科技股▲ふん▼有限公司 | ワイドビーム幅を有するアンテナ構造 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2252676A (en) | 1992-08-12 |
| EP0493014A1 (en) | 1992-07-01 |
| GB9127149D0 (en) | 1992-02-19 |
| GB9027776D0 (en) | 1991-06-12 |
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