JPH07112130B2 - Left-handed and right-handed circularly polarized antenna device - Google Patents

Left-handed and right-handed circularly polarized antenna device

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JPH07112130B2
JPH07112130B2 JP1141825A JP14182589A JPH07112130B2 JP H07112130 B2 JPH07112130 B2 JP H07112130B2 JP 1141825 A JP1141825 A JP 1141825A JP 14182589 A JP14182589 A JP 14182589A JP H07112130 B2 JPH07112130 B2 JP H07112130B2
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circularly polarized
handed
antenna device
handed circularly
wave
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真一 春山
裕一 鹿子島
義一 川島
広明 古島
Original Assignee
山武ハネウエル株式会社
株式会社横尾製作所
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、1つのマイクロストリップアンテナにより隣
接した周波数の左旋円偏波およ右旋円偏波を同時に送信
または受信し得るようにした左旋と右旋の2円偏波用ア
ンテナ装置に関するものである。
The present invention relates to a left-handed circularly polarized wave and a right-handed circularly polarized wave of adjacent frequencies that can be simultaneously transmitted or received by one microstrip antenna. And a right-handed circularly polarized antenna device for circularly polarized waves.

(従来の技術) 近年、応答装置を、人が所持しまたは商品等に付設し、
この応答装置に所持する人の適宜な情報または付設され
る商品の品番等を記憶させ、定置される質問装置よりこ
の応答装置にマイクロ波で質問信号を送信し、この質問
信号を受信した応答装置は適宜な応答信号をマイクロ波
で質問装置に送信し、質問装置は受信した応答信号を適
宜な手段で照合することで、人または商品等を識別する
システムが提案されている。この応答装置に記憶させる
個人情報により、応答装置をIDカード等として機能させ
ることができる。また、商品の品番や価格等の情報を記
憶させることで、在庫管理や売上管理ができる。
(Prior Art) In recent years, a person has possessed a response device or attached to a product,
This response device stores appropriate information of the person who owns it or the product number of the attached product, etc., and the response device that transmits a question signal by microwave from the fixed interrogation device to this response device and receives this interrogation signal A system has been proposed in which an appropriate response signal is transmitted to the interrogation device by microwaves, and the interrogation device compares the received response signal with appropriate means to identify a person or a product. The personal information stored in the response device allows the response device to function as an ID card or the like. Further, by storing information such as the product number and price of the product, inventory management and sales management can be performed.

このような応答装置および質問装置からなる通信システ
ムが、特開昭56−140486号公報および特開昭63−54023
号公報等に示されている。これらで示される応答装置お
よび質問装置からなる通信システムの概要を、第4図の
ブロック回路図を参照して説明する。
A communication system including such a response device and an interrogation device is disclosed in JP-A-56-140486 and JP-A-63-54023.
It is disclosed in Japanese Patent Publication No. The outline of the communication system including the response device and the interrogation device shown above will be described with reference to the block circuit diagram of FIG.

第4図において、質問装置1に、エネルギ送信回路2が
設けられ、アンテナ3から応答装置4に向けて無変調で
エネルギ波f1が送信される。また、質問ロジック回路5
が設けられ、この質問ロジック回路5から出力される質
問信号が、質問送信回路6によりアンテナ7から応答装
置4に向けて質問信号波f2として送信される。さらに、
質問装置1に応答装置4から送信される応答信号波f3
受信するアンテナ8が設けられ、このアンテナ8で受信
された応答信号波f3から応答受信回路9で応答信号が復
調されて質問ロジック回路5に与えられる。質問ロジッ
ク回路5では、送信した質問信号に対する応答装置4か
らの応答信号により、人および商品等の識別を行なう。
In FIG. 4, the interrogation device 1 is provided with an energy transmission circuit 2, and the energy wave f 1 is transmitted from the antenna 3 to the response device 4 without modulation. Also, the question logic circuit 5
The interrogation signal output from the interrogation logic circuit 5 is transmitted by the interrogation transmission circuit 6 from the antenna 7 to the response device 4 as the interrogation signal wave f 2 . further,
The interrogation apparatus 1 is provided with an antenna 8 for receiving the response signal wave f 3 transmitted from the response apparatus 4, and the response reception circuit 9 demodulates the response signal from the response signal wave f 3 received by the antenna 8 to inquire. It is given to the logic circuit 5. The inquiry logic circuit 5 identifies a person, a product or the like based on a response signal from the response device 4 to the transmitted inquiry signal.

そして、応答装置4には、アンテナ3から送信されるエ
ネルギ波f1を受信するアンテナ10が設けられ、このアン
テナ10で受信されたエネルギ波f1が整流回路11で直流電
力に変換され、応答ロジック回路12の電源端子に与えら
れて駆動電源として用いられる。また、アンテナ7から
送信される質問信号波f2を受信するアンテナ13が設けら
れ、このアンテナ13で受信された質問信号波f2から質問
受信回路14で質問信号が復調されて応答ロジック回路12
に与えられる。さらに、応答ロジック回路12から出力さ
れる応答信号が応答送信回路15に与えられ、アンテナ16
から応答信号波f3として質問装置1に向けて送信され
る。なお、応答ロジック回路12は、記憶されているデー
タ等に基づき質問信号に応じて適宜に演算して応答信号
を出力する。
Then, the response unit 4, an antenna 10 for receiving energy wave f 1 to be transmitted from the antenna 3 is provided, the energy wave f 1 received by the antenna 10 is converted into DC power by the rectifier circuit 11, in response It is given to the power supply terminal of the logic circuit 12 and used as a drive power supply. Further, an antenna 13 for receiving the interrogation signal wave f 2 transmitted from the antenna 7 is provided, and the interrogation receiving circuit 14 demodulates the interrogation signal from the interrogation signal wave f 2 received by the antenna 13 to obtain the response logic circuit 12
Given to. Further, the response signal output from the response logic circuit 12 is given to the response transmission circuit 15, and the antenna 16
Is transmitted from the interrogator 1 as a response signal wave f 3 . It should be noted that the response logic circuit 12 appropriately calculates according to the inquiry signal based on the stored data and outputs the response signal.

ところで、質問装置1から送信されるエネルギ波f1は、
例えば2440MHzの水平偏波が用いられ、質問信号波f
2は、例えば2455MHzの垂直偏波が用いられている。エネ
ルギ波f1と質問信号波f2との搬送周波数が隣接している
ので、偏波面を相違させることによりエネルギ波f1と質
問信号波f2の区分を容易なものとしている。そして、こ
れらのエネルギ波f1および質問信号波f2を、送受信する
アンテナ装置として、小型のものが要望される。特に、
応答装置4をIDカード等として利用するときは、人が所
持するために小型でなければならない。そこで、アンテ
ナ装置としてマイクロストリップアンテナが用いられ
る。
By the way, the energy wave f 1 transmitted from the interrogation apparatus 1 is
For example, horizontal polarization of 2440MHz is used, and the interrogation signal wave f
2 uses vertically polarized waves of 2455 MHz, for example. Since the carrier frequencies of the energy wave f 1 and the interrogation signal wave f 2 are adjacent to each other, the division of the energy wave f 1 and the interrogation signal wave f 2 is facilitated by making the polarization planes different. A small antenna device is required for transmitting and receiving the energy wave f 1 and the interrogation signal wave f 2 . In particular,
When the response device 4 is used as an ID card or the like, it must be small because it is carried by a person. Therefore, a microstrip antenna is used as the antenna device.

さらに、特開昭63−54023号公報において、水平偏波の
エネルギ波f1と垂直偏波の質問信号波f2を、第5図のご
とく、1つの矩形のマイクロストリップ共振器で受信し
て、アンテナ装置の占有面積小さくする技術が提案され
ている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 63-54023, the horizontally polarized energy wave f 1 and the vertically polarized interrogation signal wave f 2 are received by one rectangular microstrip resonator as shown in FIG. A technique for reducing the occupied area of the antenna device has been proposed.

第5図において、矩形マイクロストリップ共振器20の水
平方向の辺の長さは、水平偏波であるエネルギー波f1
波長λ(マイクロストリップ共振器20が設けられる低
誘電体基板中の波長である。以下の波長も同じく低誘電
体基板中である。)の1/2に設定され、垂直方向の辺の
長さは、垂直偏波である質問信号波f2の波長λの1/2
に設定される。そして、矩形マイクロストリップ共振器
20の水平方向の一辺中央に質問信号波f2を取り出す給電
線21が接続され、垂直方向の一辺中央にエネルギ波f1
取り出す給電線22が接続される。
In FIG. 5, the length of the horizontal side of the rectangular microstrip resonator 20 is the wavelength λ 1 of the energy wave f 1 that is horizontally polarized (the wavelength in the low dielectric substrate on which the microstrip resonator 20 is provided). The following wavelengths are also set to 1/2 of the low dielectric substrate.), And the length of the side in the vertical direction is 1 of the wavelength λ 2 of the query signal wave f 2 that is vertically polarized. / 2
Is set to. And a rectangular microstrip resonator
A power supply line 21 for extracting the interrogation signal wave f 2 is connected to the center of one side of the horizontal direction 20 and a power supply line 22 for extracting the energy wave f 1 is connected to the center of one side of the vertical direction.

(発明が解決しようとする課題) ところで、上記した応答装置4を例えばIDカードとして
用いる場合に、カード形状の応答装置4をポケットまた
はハンドバックに収納したままで、質問装置1が所持す
る人を識別ができれば極めて便利である。このために
は、エネルギ波f1および質問信号波f2として水平および
垂直偏波が用いられるので、応答装置4に設けられたア
ンテナ装置は、これらの偏波を受信できる姿勢になけれ
ばならない。しかし、質問装置1から送信される偏波に
対して、アンテナ装置の姿勢が縦横方向で一方となるよ
うにポケットやハンドバックに応答装置4を収納するこ
とは、実際上管理が困難である。そこで、応答装置4を
ポケットやハンドバックから取り出して質問装置1に一
定の姿勢で対抗させる作業が必要である。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, when the above-described response device 4 is used as an ID card, for example, the person possessed by the question device 1 is identified while the card-shaped response device 4 is stored in a pocket or a handbag. It is extremely convenient if you can. For this purpose, horizontal and vertical polarized waves are used as the energy wave f 1 and the interrogation signal wave f 2 , and therefore the antenna device provided in the response device 4 must be in a posture capable of receiving these polarized waves. However, it is actually difficult to manage to store the response device 4 in the pocket or the handbag so that the orientation of the antenna device is one in the vertical and horizontal directions with respect to the polarized wave transmitted from the interrogation device 1. Therefore, it is necessary to take out the response device 4 from the pocket or the handbag and oppose the interrogation device 1 in a certain posture.

このような応答装置4の使用上の煩雑さを解消するもの
として、本発明者らはエネルギ波f1および質問信号波f2
を円偏波として送受信すれば良いことを案出した。円偏
波であれば、アンテナ装置の姿勢が縦横方向でいずれに
あっても受信可能であり、応答装置4をポケットやハン
ドバックから取り出す必要がない。そこで、エネルギ波
f1として例えば2440MHzの左旋円偏波を用い、質問信号
波f2として例えば2455MHzの右旋円偏波を用い、これら
の円偏波を1つのマイクロストリップアンテナで同時に
送信または受信できれば、第5図に示すものと同様にア
ンテナ装置の占有面積を小さくすることができる。
In order to eliminate the complexity of the use of the response device 4 as described above, the present inventors have completed the energy wave f 1 and the interrogation signal wave f 2
It has been devised that it can be transmitted and received as a circularly polarized wave. With circular polarization, the antenna device can be received regardless of the vertical or horizontal orientation of the antenna device, and it is not necessary to take out the response device 4 from the pocket or the handbag. So the energy wave
If, for example, a left-handed circularly polarized wave of 2440 MHz is used as f 1 and a right-handed circularly polarized wave of 2455 MHz is used as the interrogating signal wave f 2 , if these circularly polarized waves can be simultaneously transmitted or received by one microstrip antenna, As in the case shown in the figure, the occupied area of the antenna device can be reduced.

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、隣接
した周波数の左旋円偏波と右旋円偏波を小さな占有面積
で同時に送信または受信できるようにした左旋と右旋の
2円偏波用アテナ装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is a left-handed and right-handed two-circle polarized light system capable of simultaneously transmitting or receiving left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves of adjacent frequencies in a small occupied area. It is an object to provide a wave athena device.

(問題点を解決するための手段) かかる目的を達成するために、本発明の左旋と右旋の2
円偏波用アンテナ装置は、隣接した周波数の左旋と右旋
の2円偏波を同時に送信または受信するアンテナ装置で
あって、前記2円偏波の波長の平均値の1/2を一辺とす
る平方形のマイクロストリップ共振器と、前記波長の平
均値の1/4を一辺とするハイブリッドリンクと、を設
け、このハイブリッドリンクの隣接する2つの端子に左
旋円偏波用給電線と右旋円偏波用給電線をそれぞれに接
続し、前記ハイブリッドリンクの他の2つの端子を前記
マイクロストリップ共振器の隣接する2辺のそれぞれ中
央から共振器内側に入り込んでオフセット給電するよう
に接続して構成したことを特徴とする左旋と右旋の2円
偏波用アンテナ装置。
(Means for Solving Problems) In order to achieve such an object, there are two types of left-handed and right-handed rotation of the present invention.
The circularly polarized antenna device is an antenna device that simultaneously transmits or receives left-handed and right-handed circularly polarized two circularly polarized waves, and one half of the average value of the wavelengths of the two circularly polarized waves is one side. A square-shaped microstrip resonator and a hybrid link having 1/4 of the average value of the wavelength as one side are provided, and a feed line for left-handed circularly polarized wave and a right-handed ring are provided at two adjacent terminals of this hybrid link. Circularly polarized power supply lines are connected to each other, and the other two terminals of the hybrid link are connected so as to enter the inside of the resonator from the center of two adjacent sides of the microstrip resonator and perform offset power supply. An antenna device for left-handed and right-handed circularly polarized waves, which is configured.

そして、第1の低誘電体基板の表面に前記マイクロスト
リップ共振器を配設するとともに裏面にグランド板を積
層配設し、このグランド板に第2の低誘電体基板を直に
積層配設し、この第2の低誘電体基板に前記ハイブリッ
ドリンクおよび左旋と右旋の円偏波用給電線を配設し、
前記マイクロストリップ共振器と前記ハイブリッドリン
クの端子を前記積層された第1と第2の低誘電体基板お
よびグランド板を貫通させた導通ピンによって電気的接
続して構成しても良い。
Then, the microstrip resonator is arranged on the front surface of the first low dielectric substrate, and the ground plate is laminated on the rear surface, and the second low dielectric substrate is directly laminated on the ground plate. , The hybrid link and the left-handed and right-handed circularly polarized feed lines are arranged on the second low dielectric substrate,
The microstrip resonator and the terminal of the hybrid link may be electrically connected by a conductive pin penetrating the laminated first and second low dielectric substrates and the ground plate.

また、前記ハイブリッドリンクの2つの端子を、前記マ
イクロストリップ共振器にオフセット給電するのに代え
て、前記マイクロストリップ共振器の隣接する2辺に接
して構成することもできる。
Further, the two terminals of the hybrid link may be configured to be in contact with two adjacent sides of the microstrip resonator instead of offset feeding to the microstrip resonator.

(作用) ハイブリッドリンクの一方の端子に与えられた信号は、
マイクロストリップ共振器に接続される2つの端子に90
度位相のずれた信号として出力され、マイクロストリッ
プ共振器から円偏波として放射される。また、ハイブリ
ッドリンクの隣接する他の端子に与えられた信号は、マ
イクロストリップ共振器に接続される2つの端子に90度
位相が逆方向にずれた信号として出力され、マイクロス
トリップ共振器から逆の旋回方向の円偏波として放射さ
れる。しかも、ハイブリッドリンクの一方の端子に与え
られた信号は、隣接する他方の端子で位相が逆となって
相互に打ち消されて出力されることがなく、2つと信号
のアイソレーションは良好であり、左旋と右旋の2円偏
波を同時に送信し得る。また、同様にして、左旋と右旋
の2円偏波を同時に受信してハイブリッドリンクで分離
出力し得る。
(Operation) The signal applied to one terminal of the hybrid link is
90 on two terminals connected to the microstrip resonator
The signals are output as signals whose phases are shifted from each other, and are emitted as circularly polarized waves from the microstrip resonator. Also, the signal applied to the other adjacent terminal of the hybrid link is output as a signal whose phase is shifted by 90 degrees in the opposite direction to the two terminals connected to the microstrip resonator, and the signal is inverted from the microstrip resonator. It is emitted as a circularly polarized wave in the direction of rotation. Moreover, the signal given to one terminal of the hybrid link is not output by canceling each other with the phases reversed at the other adjacent terminal, and the signal isolation between the two is good, Left-handed and right-handed circularly polarized waves can be transmitted simultaneously. Similarly, left-handed and right-handed circularly polarized waves can be simultaneously received and separated and output by the hybrid link.

そして、ハイブリッドリンクおよび左旋と右旋の円偏波
用給電線を配設する第2の低誘電体基板を、グランド板
に直に積層配設するならば、マイクロストリップ共振器
およびハイブリッドリンクのグランド板を1枚で共用で
きる。しかも、2枚の別々のグランド板を重ね合わせた
場合に生じ易い僅かな隙間による導波管作用によって導
通ピンから信号が漏れるようなことがない。
Then, if the second low-dielectric substrate on which the hybrid link and the left-handed and right-handed circularly polarized power supply lines are arranged is directly laminated on the ground plate, the microstrip resonator and the ground of the hybrid link are arranged. One board can be shared. Moreover, the signal does not leak from the conduction pin due to the waveguide action due to the slight gap that tends to occur when two separate ground plates are superposed.

また、ハイブリッドリンクの2つの端子を、マイクロス
トリップ共振器の隣接する2辺中央に接続するならば、
ハイブリッドリンクを第1の低誘電体基板のマイクロス
トリップ共振器と同一平面に配設し得る。
If the two terminals of the hybrid link are connected to the center of two adjacent sides of the microstrip resonator,
The hybrid link may be coplanar with the microstrip resonator of the first low dielectric substrate.

(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図および第2図を参照して
説明する。第1図は、本発明の左旋と右旋の2円偏波用
アンテナ装置の一実施例をアレイ状とした平面図であ
り、第2図は、第1図の基板の縦断面を示す図である。
(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a plan view showing an array of left-handed and right-handed circularly polarized antenna devices for circularly polarized waves according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a longitudinal section of the substrate of FIG. Is.

第1図および第2図において、第1の低誘電体基板30の
表面に、左旋円偏波で送信するエネルギ波f1波長λ
右旋円偏波で送信する質問信号波f2波長λの平面値の
1/2を一辺とする正方形のマイクロストリップ共振器31,
31…が等間隔で4個配置されている。なお、エネルギ波
f1と質問信号波f2は隣接した周波数である。そして、第
2図に示すごとく、この第1の低誘電体基板30の裏面に
は、アルミニウム等の導電性金属からなるグランド板32
が積層配設され、このグランド板32に第2の誘電体基板
33が直に積層配設される。この第2の低誘電体基板32の
表面には、後述するハイブリッドリンク35,35…および
左旋と右旋の円偏波用給電線としてのマイクロストリッ
プライン36,36…が配設される。さらに、ハイブリッド
リンク35,35…の2つの端子とマイクロストリップ共振
器31,31…は、積層された第1と第2の低誘電体基板30,
33およびグランド板32に貫通させた導通ピン37,37…の
両端を半田付けして接続される。
In FIGS. 1 and 2, on the surface of the first low dielectric substrate 30, an energy wave f 1 wavelength λ 1 transmitted with left-hand circular polarization and an inquiry signal wave f 2 wavelength transmitted with right-hand circular polarization. of plane value of λ 2
Square microstrip resonator 31, with one side being 1/2,
Four 31 ... Are arranged at equal intervals. Energy wave
f 1 and the interrogating signal wave f 2 are adjacent frequencies. Then, as shown in FIG. 2, a ground plate 32 made of a conductive metal such as aluminum is provided on the back surface of the first low dielectric substrate 30.
And a second dielectric substrate on the ground plate 32.
33 is directly stacked. On the surface of the second low dielectric substrate 32, hybrid links 35, 35 ... And microstrip lines 36, 36 ... As left-handed and right-handed circularly polarized power supply lines are provided. Further, the two terminals of the hybrid links 35, 35 ... And the microstrip resonators 31, 31, ... are formed by stacking the first and second low dielectric substrates 30,
The both ends of the conduction pins 37, 37 ... Penetrating the 33 and the ground plate 32 are connected by soldering.

さらに、ハイブリッドリンク35,35…は、エネルギ波f1
の波長λと質問信号波f2波長λの平均値の1/4を一
辺とする正方四辺形の升状のマイクロストリップライン
で形成される。そして、エネルギ波f1が与えられる入出
力端子38aが、左旋円偏波用給電線としてのマイクロス
トリップライン36aまでまず2つに分岐され、その分岐
策がそれぞれさらに2つに分岐され、これらの4つの分
岐先が4つのハイブリッドリンク35,35…の端子a,a…に
すべて信号波形が同位相なるように接続される。また、
質問信号波f2が与えられる入出力端子38bが、右旋円偏
波用給電線としてのマイクロストリップライン36bで同
様にして4つに分岐され、4つのハイブリッドリンク3
5,35…の上記端子a,a…と隣接する端子b,b…にすべて信
号波形が同位相となるように接続される。さらに、ハイ
ブリッドリンク35,35…の他の2つの端子c,c…,d,d…
が、導通ピン37,37…を介してマイクロストリップ共振
器31,31…の隣接する2辺のそれぞれ中央から共振器内
側に辺に長さの約1/3だけ入り込んだ点にオフセット給
電するように接続される。
In addition, the hybrid link 35, 35 ..., the energy wave f 1
Is formed by a square-shaped box-shaped microstrip line having one side of 1/4 of the average value of the wavelength λ 1 and the wavelength λ 2 of the interrogation signal wave f 2 . Then, the input / output terminal 38 a to which the energy wave f 1 is applied is first branched into two up to the microstrip line 36 a as a left-handed circularly polarized power supply line, and the branching strategy is further branched into two, respectively. The four branch destinations are connected to the terminals a, a ... Of the four hybrid links 35, 35 so that the signal waveforms have the same phase. Also,
Output terminal 38 b of the interrogation signal wave f 2 is given, it is branched into four in the same manner with the microstrip line 36 b of the right-handed circularly polarized wave feed line, four hybrid link 3
Are connected to terminals b, b ... Adjacent to the terminals a, a ... of 5,35. Furthermore, the other two terminals c, c ..., d, d ... of the hybrid links 35,35 ...
, So that offset feeding is performed via the conduction pins 37, 37 ... From the center of each of the two adjacent sides of the microstrip resonator 31, 31, ... Inside the resonator by about 1/3 of the length. Connected to.

かかる構成において、入出力端子38aに与えられたエネ
ルギ波f1は、ハイブリッドリンク35,35…の端子d,d…の
信号に対して端子c,c…で90度だけで位相が遅れた信号
となって出力される。そこで、マイクロストリップ共振
器31,31…からエネルギ波f1の左旋円偏波が第1図で紙
面の裏から表に向かって送信される。そして、ハイブリ
ッドリンク35,35…の端子bには、逆相となって相互に
打ち消し合うことでエネルギ波f1の信号は出力されな
い。
In such a configuration, input and output terminals 38 energy wave f 1 given to a, the hybrid link 35, 35 ... terminal d of, d ... terminal c with respect to the signal, c ... in phase by only 90 degrees delayed It is output as a signal. Therefore, the left-handed circularly polarized wave of the energy wave f 1 is transmitted from the back side of the paper surface to the front side in FIG. 1 from the microstrip resonators 31, 31. Then, the signals of the energy wave f 1 are not output to the terminals b of the hybrid links 35, 35 ... As they are in opposite phase and cancel each other out.

また、入出力端子38bに与えられた質問信号波f2は、ハ
イブリッド35,35…の端子c,c…の信号に対して端子d,d
…で90度だけ位相が遅れた信号となって出力される。そ
こで、マイクロストリップ共振器31,31…から質問信号
波f2右旋円偏波が第1図で紙面の裏から表に向って送信
される。そして、質問信号波f2は、ハイブリッドリンク
35,35…の端子aには出力されない。したがって、1つ
のアンテナ装置により、隣接した周波数の左旋と右旋の
2円偏波を同時に送信することができる。
Further, the interrogation signal wave f 2 given to the input / output terminal 38 b is connected to the signals at the terminals c, c ... Of the hybrids 35, 35.
Is output as a signal whose phase is delayed by 90 degrees. Therefore, the interrogation signal wave f 2 right-handed circularly polarized wave is transmitted from the back side of the paper surface to the front side in FIG. 1 from the microstrip resonators 31, 31. And the interrogation signal wave f 2 is the hybrid link
It is not output to the terminals a of 35, 35 ... Therefore, one antenna device can simultaneously transmit left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves of adjacent frequencies.

さらに、第1図で紙面の表から裏に向う周波数f1または
f2に近い左旋円偏波が入来すると、マイクロストリップ
共振器31,31…に接続されたハイブリッドリンク35,35の
端子c,c…の信号に対して端子d,d…には90度位相が遅れ
た信号が出力され、端子aで同相で加算され、入出力端
子38aに出力される。なお、端子bでは逆相で信号が打
ち消し合される。このようにして、左旋円偏波が受信し
得る。
Furthermore, in FIG. 1, the frequency f 1 from the front to the back of the paper is
When a left-handed circularly polarized wave close to f 2 comes in, 90 degrees are applied to the terminals d, d… for the signals of the terminals c, c… of the hybrid links 35, 35 connected to the microstrip resonators 31, 31…. phases are delayed signal output, are added in phase at the terminal a, it is outputted to the output terminal 38 a. The signals at the terminals b cancel each other out of phase. In this way, left-handed circularly polarized waves can be received.

また、第1図の紙面で表から裏に向かう周波数f1または
f2に近い右旋円偏波が入来すると、マイクロストリップ
共振器31,31…に接続されたハイブリッドリンク35,35の
端子d,d…の信号に対して端子c,c…には90度位相が遅れ
た信号が出力され、端子bで同相で加算され、入出力端
子38bに出力される。なお、端子aでは逆相で信号が打
ち消し合われる。このようにして、右旋円偏波が受信し
得る。したがって、1つのアンテナ装置により、隣接し
た周波数の左旋と右旋の2円偏波を同時に受信すること
ができる。
In addition, the frequency f 1 from front to back on the paper surface of FIG. 1 or
When a right-handed circularly polarized wave close to f 2 comes in, 90 is applied to the terminals c, c… for the signals of the terminals d, d… of the hybrid links 35, 35 connected to the microstrip resonators 31, 31. degrees phase being delayed signal output, are added in phase at the terminal b, is output to the output terminal 38 b. The signals at the terminals a cancel each other out of phase. In this way, right-handed circularly polarized waves can be received. Therefore, a single antenna device can simultaneously receive left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves having adjacent frequencies.

ところで、上記実施例では、グランド板32に直に第2の
低誘電体基板33を配設し、マイクロストリップ共振器3
1,31…とハイブリッドリンク35,35…等に対して1枚の
グランド板32を共用しているので、導通ピン37による信
号の減衰はない。
By the way, in the above embodiment, the second low dielectric substrate 33 is disposed directly on the ground plate 32, and the microstrip resonator 3
Since one ground plate 32 is commonly used for the 1, 31, ... And the hybrid links 35, 35, etc., there is no signal attenuation by the conduction pin 37.

ところで、第2の低誘電体基板33に独自のグランド板を
配設したものを用い、2枚のグランド板を重ね合わせる
ようにして積層構造とすることもできる。しかし、2枚
のグランド板が重ね合わされるように構成した場合は、
その2枚のグランド板間に僅かな隙間が生じ易い。そし
て、この隙間が導波管として作用をし、導通ピン37から
放射された信号がこの隙間を介して漏れ、マイクロスト
リップ共振器31,31…に加わる信号に減衰を生じさせ
る。よって、上記実施例のごとく、第1の低誘電体基板
30に積層配設されたグランド板32に、直に第2の低誘電
体基板33が積層配設されることが望ましい。
By the way, it is also possible to use a second low-dielectric substrate 33 provided with its own ground plate and to stack two ground plates to form a laminated structure. However, when the two ground plates are configured to be stacked,
A slight gap is likely to occur between the two ground plates. Then, this gap acts as a waveguide, the signal radiated from the conduction pin 37 leaks through this gap, and the signal applied to the microstrip resonators 31, 31 ... Is attenuated. Therefore, as in the above embodiment, the first low dielectric substrate
It is desirable that the second low dielectric substrate 33 be directly laminated on the ground plate 32 laminated on 30.

第3図は、本発明の左旋と右旋の2円偏波用アンテナ装
置の他の実施例を示す要部平面図である。第3図におい
て、第1図と同一部材には同一符号を付けて重複する説
明を省略する。
FIG. 3 is a plan view of the essential parts showing another embodiment of the left-handed and right-handed circularly polarized antenna device for circularly polarized waves of the present invention. In FIG. 3, the same members as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

第3図において、マイクロストリップ共振器31とハイブ
リッドリンク35は、低誘電体基板の同一平面に配設され
る。そして、左旋円偏波用給電線としてのマイクロスト
リップライン36aがハイブリッドリンク35の端子aに接
続され、右旋円偏波用給電線としてのマイクロストリッ
プライン36bがハイブリッドリンク35の端子bに接続さ
れる。さらに、ハイブリッドリンク35の端子dが、マイ
クロストリップ共振器31の一辺の中央部にマイクロスト
リップライン39aを介して接続される。また、端子c
が、マイクロストリップ共振器31の端子dが接続された
辺に対して時計回りで隣接する一辺の中央部にマイクロ
ストリップライン39bを介して接続される。
In FIG. 3, the microstrip resonator 31 and the hybrid link 35 are arranged on the same plane of the low dielectric substrate. The microstrip line 36 a as a left-handed circularly polarized wave feed line is connected to the terminal a of the hybrid link 35, the microstrip line 36 b of the right-handed circularly polarized wave feed line to the terminal b of the hybrid link 35 Connected. Furthermore, the terminal d of the hybrid link 35 is connected via a microstrip line 39 a to the central portion of one side of the microstrip resonator 31. Also, terminal c
But is connected via a microstrip line 39 b in the central portion of one side of the terminal d of the microstrip resonator 31 is adjacent clockwise to the connected edges.

かかる構成にあっても、第1図に示す実施例と同様に、
左旋円偏波用給電線としてのマイクロストリップライン
36aに与えられたエネルギ波f1は、左旋円偏波として送
信され、他方の右旋円偏波用給電線としてのマイクロス
トリップライン36bに与えられた質問信号波f2は、右旋
円偏波として送信される。そして、マイクロストリップ
共振器31とハイブリッドリンク35およびマイクロストリ
ップライン36a,36b,39a,39bが低誘電体基板の同一平面
上に配設できるので、エッチングや蒸着等の同一工程で
形成することができ、製造が容易である。
Even with such a configuration, as in the embodiment shown in FIG.
Microstrip line as a feeder for left-handed circularly polarized waves
The energy wave f 1 given to 36 a is transmitted as a left-handed circularly polarized wave, and the interrogation signal wave f 2 given to the microstrip line 36 b as the feed line for the other right-handed circularly polarized wave is a right-handed circularly polarized wave. Transmitted as circularly polarized wave. Then, formed in the same step of so microstrip resonator 31 and the hybrid link 35 and the microstrip line 36 a, 36 b, 39 a , 39 b can be disposed on the same plane of the lower dielectric substrate, such as etching and deposition And can be manufactured easily.

なお、上記実施例では、2440MHzの左旋円偏波と2455MHz
の右旋円偏波を対象とするアンテナ装置を一例として説
明したが、上記周波数に限られず、マイクロ波帯のいか
ならう隣接する周波数の左旋および右旋円偏波を送受信
するよう構成しても良い。また、本発明の左旋と右旋の
2円偏波用アンテナ装置は、質問装置1および応答装置
4からなる通信システムのアンテナ装置への適用に限ら
れないことは勿論である。
In the above example, the left-hand circularly polarized wave of 2440MHz and 2455MHz
Although the antenna device for right-handed circularly polarized wave was described as an example, it is not limited to the above frequency, and it is configured to transmit and receive left-handed and right-handed circularly polarized waves of adjacent frequencies that lie in the microwave band. Is also good. The left-handed and right-handed circularly polarized antenna devices for circularly polarized waves according to the present invention are not limited to the application to the antenna device of the communication system including the interrogation device 1 and the response device 4.

(発明の効果) 本発明の左旋と右旋の2円偏波用アンテナ装置は、以上
説明したように構成されているので、以下のごとき優れ
た効果を奏する。
(Effects of the Invention) The left-handed and right-handed circularly polarized antenna device for dual-circular polarization of the present invention is configured as described above, and therefore exhibits the following excellent effects.

まず、1つのアンテナ装置で、隣接した周波数の左旋お
よび右旋の2円偏波を同時に送信または受信することが
でき、アンテナ装置の占有面積が小さく、それだけ本発
明のアンテナ装置が設けられる装置の小型化が容易であ
る。そして、円偏波を送受信するので、アンテナ装置の
姿勢が縦横方向でいずれにあっても適正な送受信が可能
である。さらに、送受信される左旋および右旋の2円偏
波の信号のアシソレーションが良好で、2つの給電線に
相互に漏れることがない。
First, one antenna device can simultaneously transmit or receive left-handed and right-handed two-circular polarized waves of adjacent frequencies, and the area occupied by the antenna device is small. Easy to miniaturize. Since circularly polarized waves are transmitted / received, proper transmission / reception is possible regardless of the orientation of the antenna device in the vertical and horizontal directions. Further, the transmitted and received left-handed and right-handed circularly polarized signals of two circularly polarized waves are well isolated, and the two power supply lines do not leak to each other.

そして、ハイブリッドリンクが配設される第2の低誘電
体基板をグランド板に直に積層配設するならば、1枚の
グランド板を共用できて安価である。しかも、積層され
た複数の基板を貫通する導通ピンによる信号の漏れがな
い。
If the second low dielectric substrate on which the hybrid link is arranged is directly laminated on the ground plate, one ground plate can be shared and it is inexpensive. Moreover, there is no signal leakage due to the conduction pins that penetrate the plurality of stacked substrates.

また、ハイブリッドリンクの2つの端子をマイクロスト
リップ共振器の隣接する2辺のそれぞれ中央に接続する
ならば、ハイブリッドリンクとマイクロストリップ共振
器を低誘電体基板の同一平面上に配設することができ、
同一工程で製造でき、製造コストを安価にすることがで
きる。
If the two terminals of the hybrid link are connected to the centers of the two adjacent sides of the microstrip resonator, the hybrid link and the microstrip resonator can be arranged on the same plane of the low dielectric substrate. ,
It can be manufactured in the same process, and the manufacturing cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の左旋と右旋の2円偏波用アンテナ装
置の一実施例をアレイ状とした平面図であり、第2図
は、第1図の基板の縦断面を示す図であり、第3図は、
本発明の左旋と右旋の2円偏波用アンテナ装置の他の実
施例を示す要部平面図であり、第4図は、本発明の左旋
と右旋の2円偏波用アンテナ装置を応用して好適な応答
装置および質問装置からなる通信システムの概要を示す
ブロック回路図であり、第5図は、第4図の通信システ
ムに応用される従来のアンテナ装置の一例を示す図であ
る。 30:第1の低誘電体基板、 31:マイクロストリップ共振器、 32:グランド板、 33:第2の低誘電体基板、 35:ハイブリッドリンク、 36,39:マイクロストリップライン、 38:入出力端子。
FIG. 1 is a plan view showing an array of left-handed and right-handed circularly polarized antenna devices for circularly polarized waves according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a longitudinal section of the substrate of FIG. And FIG. 3 shows
FIG. 4 is a plan view of an essential part of another embodiment of a left-handed and right-handed circularly polarized antenna device for circularly polarized waves according to the present invention. FIG. FIG. 5 is a block circuit diagram showing an outline of a communication system including a response device and an inquiry device suitable for application, and FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional antenna device applied to the communication system of FIG. . 30: first low dielectric substrate, 31: microstrip resonator, 32: ground plate, 33: second low dielectric substrate, 35: hybrid link, 36, 39: microstrip line, 38: input / output terminal .

フロントページの続き (72)発明者 川島 義一 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (72)発明者 古島 広明 神奈川県藤沢市川名1丁目12番2号 山武 ハネウエル株式会社藤沢工場内 (56)参考文献 特開 昭57−188107(JP,A) 特開 昭63−23403(JP,A) 特開 昭63−174413(JP,A) 特開 昭63−69301(JP,A) 実開 昭62−51809(JP,U)Front page continued (72) Inventor Yoshikazu Kawashima 1-12-2 Kawana, Fujisawa-shi, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa Plant (72) Hiroaki Furushima 1-22 Kawana, Fujisawa, Kanagawa Yamatake Honeywell Co., Ltd. Fujisawa factory (56) Reference JP-A-57-188107 (JP, A) JP-A-63-23403 (JP, A) JP-A-63-174413 (JP, A) JP-A-63-69301 (JP , A) Actual development Sho 62-51809 (JP, U)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】隣接した周波数の左旋と右旋の2円偏波を
同時に送信または受信するアンテナ装置であって、前記
2円偏波の波長の平均値の1/2を一辺とする正方形のマ
イクロストリップ共振器と、前記波長の平均値の1/4を
一辺とするハイブリッドリンクと、を設け、このハイブ
リッドリンクの隣接する2つの端子に左旋円偏波用給電
線と右旋円偏波用給電線をそれぞれに接続し、前記ハイ
ブリッドリンクの他の2つの端子を前記マイクロストリ
ップ共振器の隣接する2辺のそれぞれ中央から共振器内
側に入り込んでオフセット給電するように接続して構成
したことを特徴とする左旋と右旋の2円偏波用アンテナ
装置。
1. An antenna device for simultaneously transmitting or receiving left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves of adjacent frequencies, which is a square having one side of 1/2 of the average value of the wavelengths of the two circularly polarized waves. A microstrip resonator and a hybrid link whose one side is 1/4 of the average value of the wavelength are provided, and the adjoining two terminals of this hybrid link have a left-hand circular polarization feed line and a right-hand circular polarization feed line. A feed line is connected to each of the two, and the other two terminals of the hybrid link are connected so as to enter the inside of the resonator from the center of two adjacent sides of the microstrip resonator and perform offset power supply. A left-handed and right-handed circularly polarized antenna device for circularly polarized waves.
【請求項2】請求項1記載の左旋と右旋の2円偏波用ア
ンテナ装置において、第1の低誘電体基板の表面に前記
マイクロストリップ共振器を配設するとともに裏面にグ
ランド板を積層配設し、このグランド板に第2の低誘電
体基板を直に積層配設し、この第2の低誘電体基板に前
記ハイブリッドリンクおよび左旋と右旋の円偏波用給電
線を配設し、前記マイクロストリップ共振器と前記ハイ
ブリッドリンクの端子を前記積層された第1と第2の低
誘電体基板およびグランド板を貫通させた導通ピンによ
って電気的接続したことを特徴とする左旋と右旋の2円
偏波用アンテナ装置。
2. The left-handed and right-handed circularly polarized antenna device according to claim 1, wherein the microstrip resonator is disposed on the front surface of the first low dielectric substrate and a ground plate is laminated on the rear surface. The second low dielectric substrate is directly laminated on the ground plate, and the hybrid link and the left-handed and right-handed circularly polarized power supply lines are provided on the second low-dielectric substrate. Then, the microstrip resonator and the terminal of the hybrid link are electrically connected by a conduction pin penetrating the laminated first and second low dielectric substrates and the ground plate. A circular antenna device for circularly polarized waves.
【請求項3】請求項1記載の左旋と右旋の2円偏波用ア
ンテナ装置において、前記ハイブリッドリンクの2つの
端子を、前記マイクロストリップ共振器にオフセット給
電するのに代えて、前記マイクロストリップ共振器の隣
接する2辺のそれぞれ中央に接続したことを特徴とする
左旋と右旋の2円偏波用アンテナ装置。
3. The left-handed and right-handed circularly polarized antenna device according to claim 1, wherein the two terminals of the hybrid link are offset-fed to the microstrip resonator instead of the microstrip resonator. A left-handed and right-handed circularly polarized antenna device for dual-circular polarization, which is connected to the center of two adjacent sides of a resonator.
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