JPH0644220U - スロット形双ループアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 対をなすループ状スロット部を一箇所から同
時に励振できる構造を提供する。 【構成】 対をなすループ状スロット部３ａと３ｂを１
本の直線状スロット部３ｃを介して励振する。直線状ス
ロット部３ｃに励振された磁流は、ループ状スロット部
３ａ，３ｂとの結合部で分岐する。ループ状スロット部
３ａ，３ｂの形状は、Ｘ軸に関して対称であるから、磁
流のＹ軸成分からの放射は、Ｚ軸上で互いに打ち消し合
い、磁流のＸ軸成分からの放射が主体となり、ループ状
スロット部３ａ，３ｂは、Ｙ軸方向に偏波した直線偏波
を放射する。また、摂動スリットをループ状スロット部
３ａ，３ｂに付加することにより、円偏波の放射が可能
になる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、衛星通信等に用いられるスロット形ループアンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、スロット形アンテナとしては図９に示すように、導体板１１にスロット 部１０をスパイラル状に形成していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、導体板１１としては金属薄膜が用いられるため、スロット部を導体 板としての金属薄膜にスパイラル状に切刻むと、金属薄膜の強度が低下し、耐久 性に問題が生じる。

【０００４】 また、スパイラル状スロット部の対から円偏波を放射する場合には対をなすス ロット部１０，１０の巻方向を同一方向にし、一方、直線偏波を放射する場合に はその巻方向を互いに逆方向にする必要があり、パターン形状をそれぞれ変更す る必要がある。

【０００５】 本考案の目的は、対をなすループ状スロット部を１箇所から同時に励振し、給 電系の簡素化を図るスロット形双ループアンテナを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案に係るスロット形双ループアンテナは、トリ プレートラインと、対をなすループ状スロット部と、１本の結合用スロット部と 、接続部とを有するスロット形双ループアンテナであって、 トリプレートラインは、低誘電率の誘電体中に設けられた給電線路と、誘電体 の表裏両面に設けられ給電線路を挾み込んだ一対の導体板を含み、給電線路を共 通とした該給電線路と一対の導体板のサンドイッチ構造により対をなすループ状 スロット部に電力を給電する構造のものであり、 対をなすループ状スロット部は、前記一方の導体板に距離を置いて開口形成さ れ、前記トリプレートラインからの電力で励振される閉ループ構造のものであり 、 １本の結合用スロット部は、対をなすループ状スロット部間を連通し、前記ト リプレートラインからの電力で対をなすループ状スロット部を同時に励振するも のであり、 接続部は、相互連通した前記トリプレートラインと前記結合用スロット部との 間を電磁結合により電気的に接続するものである。

【０００７】 また、前記対をなすループ状スロット部に、摂動素子が付加されたものであり 、該摂動素子は、対をなすループ状スロット部に設けられることにより、放射さ れる偏波を直線偏波から円偏波に変更するものである。

【０００８】

【作用】

対をなすループ状スロット部を１本の結合用スロット部を介して同時に励振す ることにより、給電系の構造が簡素化される。またトリプレートラインと閉ルー プ状スロット部を組合せている。トリプレートラインは閉ループ構造のループ状 スロット部への給電効率がよい。トリプレートラインはサンドイッチ構造であり 、その伝送姿態はＴＥＭとなるため、アンテナの厚みを薄型にすることができる 。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図により説明する。図１は、本考案の一実施例を示 す斜視図、図２は同断面図、図３はスロット部を示す図である。

【００１０】 図において、低誘電率の誘電体１の表裏両面に対をなす平行な導体板２ａ，２ ｂを敷設し、一方の導体板２ａに対をなす同径のループ状スロット部３ａ，３ｂ を距離を置いて開孔し、対をなすループ状スロット部３ａ，３ｂを１本の直線状 スロット部３ｃで連結する。図から明らかなようにループ状スロット部３ａ，３ ｂは閉ループとして形成されている。

【００１１】 また、誘電体１の表面及び裏面から等距離の位置に給電線路４を形成し、トリ プレートライン５を構成する。また、給電線路４の端部を１本の直線状スロット 部３ｃに誘電体１を介して直線状スロット部３ｃの中央で直交させるとともに、 その端部を若干延長させ、その延長分４ａの長さを調整することにより直線状ス ロット部３ｃとのインピーダンス整合を図っている。

【００１２】 実施例において、給電線路４を介して電磁結合により１本の直線状スロット部 ３ｃに磁流を励振すると、その磁流は直線状スロット部３ｃとループ状スロット 部３ａ，３ｂとの結合部Ａ，Ｂで分岐する。図３に示すように、ループの形状は 結合部Ａ，Ｂを含むＸ軸に関して対称であるから、磁流のＹ軸成分からの放射は Ｚ軸上で互いに打ち消し合い、磁流のＸ軸成分からの放射が主体的になる。した がって、図３に示すスロット形ループは、電界がＹ軸方向に偏波した直線偏波を 放射する。なお、図４（ａ）に示すように、ループ状スロット部３ａ，３ｂの一 部に短絡部３ｄを設けた閉ループ状スロット部３ａ，３ｂの場合においても、図 ３の場合と同様な結果が得られる。

【００１３】 測定によって得られた放射パターンを図５，図６に示すφ＝０°面ではＥ_φ成 分が、また、φ＝９０°面ではＥ_θ成分がそれぞれ主偏波成分になっており、Ｙ 軸方向に偏波した直線偏波が放射されている。

【００１４】 スロット形双ループアンテナに摂動スリット３ｅを図４（ｂ）に示すように４ ５°の角度をもって付加すれば、円偏波の放射が可能になる。摂動スリット３ｅ の面積ΔＳを調整することによって得られた軸比の周波数特性を図７に示す。図 より、スロット形双ループが円偏波放射素子として動作することがわかる。軸比 ３ｄＢ以下の円偏波放射帯域は３％である。

【００１５】 また、同径のループ状スロット部３ａ，３ｂを直線状スロット部３ｃにて結合 し、２つのループ状スロット部３ａ，３ｂを直線状スロット部３ｃを介して同時 に励振するため、直交する二断面での放射パターンが図５，図６から明らかなよ うに一断面で尖鋭化され、受信及び送信利得がよくなる。また、図８に示すよう にループ状スロット部３ａ，３ｂの組を複数配列することにより、さらに放射ビ ームが鋭利になり、受信及び送信利得の向上が図れる。

【００１６】 また、同形のループ状スロット部３ａ，３ｂを真円形状のものとしたが、多角 形状にしてもよい。

【００１７】 また、結合用スロット部３ｃとして直線状のものを用いたが、これ以外のもの を用いてもよく、その開口量等を変更することにより、インピーダンス整合及び 給電量の制御等を行うようにしてもよい。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、対をなすループ状スロット部を１本の結合用ス ロット部を介して励振するため、対をなすループ状スロット部を一箇所から同時 に励振することができ、したがって、給電系を簡素化することができる。

【００１９】 さらにトリプレートラインと閉ループ構造のループ状スロット部を組合せてい る。トリプレートラインはアンテナ素子への給電効率がよく、１巻の閉ループ構 造のループ状スロット部を用いて所望の電力放射効率を得ることができ、アンテ ナ素子が１巻構造であるにも拘らず十分なアンテナ機能を維持できる。また１巻 の閉ループ構造のループ状スロット部を用いているため、特開昭６２−２１６４ ０７号の構造に比べて導体板上におけるアンテナ素子としての開口面積を必要最 小限度に抑えることができ、導体板の強度低下を防止できる。

【００２０】 さらにトリプレートラインはサンドイッチ構造であり、その伝送姿態はＴＥＭ となることから、アンテナの厚みを薄型にすることができる。実験の結果第２図 に示すトリプレートラインの厚み２ｔは１．８８ｍｍ（約λ／１３，λ＝２５ｍ ｍ）にできることが分かっている。

【００２１】 さらに、スロット部の形状がループ状のままで摂動スリットを設けることによ り円偏波放射素子を構成することができ、また摂動スリットを設けなければ、直 線偏波放射素子を構成することができ、両偏波方式においてループ状スロットを 共通にすることが可能となり、パターン形状を大巾に変更する必要はない。また 、ループ状スロット部を結合用スロット部を介して結合し、該結合用スロット部 を介して２つのループ状スロット部を同時に励振させることにより、放射パター ンを一断面のみに尖鋭化し、ビームを鋭利にして受信及び送信利得を向上できる 。さらに、２つのループ状スロット部を同時に励振できるので、本考案のスロッ ト形ループアンテナを多数個配列した場合、配列アンテナの給電系を大幅に簡易 化できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す斜視図である。

【図２】同断面図である。

【図３】スロット部を示す図である。

【図４】スロット部を示す図である。

【図５】放射パターンを示す図である。

【図６】放射パターンを示す図である。

【図７】軸比と周波数との関係を示す図である。

【図８】スロット部の配列を示す図である。

【図９】従来例を示す図である。

【符号の説明】

３ａ，３ｂ ループ状スロット部 ３ｃ 直線状スロット部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 トリプレートラインと、対をなすループ
   状スロット部と、１本の結合用スロット部と、接続部と
   を有するスロット形双ループアンテナであって、 トリプレートラインは、低誘電率の誘電体中に設けられ
   た給電線路と、誘電体の表裏両面に設けられ給電線路を
   挾み込んだ一対の導体板を含み、給電線路を共通とした
   該給電線路と一対の導体板のサンドイッチ構造により対
   をなすループ状スロット部に電力を給電する構造のもの
   であり、 対をなすループ状スロット部は、前記一方の導体板に距
   離を置いて開口形成され、前記トリプレートラインから
   の電力で励振される閉ループ構造のものであり、 １本の結合用スロット部は、対をなすループ状スロット
   部間を連通し、前記トリプレートラインからの電力で対
   をなすループ状スロット部を同時に励振するものであ
   り、 接続部は、相互連通した前記トリプレートラインと前記
   結合用スロット部との間を電磁結合により電気的に接続
   するものであることを特徴とするスロット形双ループア
   ンテナ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスロット形双ループア
   ンテナであって、 前記対をなすループ状スロット部に、摂動素子が付加さ
   れたものであり、該摂動素子は、対をなすループ状スロ
   ット部に設けられることにより、放射される偏波を直線
   偏波から円偏波に変更するものであることを特徴とする
   スロット形双ループアンテナ。