JPH07297625A

JPH07297625A - マイクロストリップアンテナ

Info

Publication number: JPH07297625A
Application number: JP8899694A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ono; 登大野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-04-27
Filing date: 1994-04-27
Publication date: 1995-11-10

Abstract

(57)【要約】【目的】低コストで、アンテナ利得を大きくし、アン
テナ電力半値角を小さくする。【構成】矩形の放射導体板１と導体地板４が、誘電体
板３を介して積層配設され、第１給電線路２、第２給電
線路５を介して、高周波電源６に接続される。高周波電
源６により発生された高周波電流は、第２給電線路５、
第１給電線路２を介して、放射導体板１に供給される。
放射導体板１より放射された電磁波は、キャビティ２２
により集束され、主軸方向に照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば衛星放送、通信
放送、移動体通信、または移動体受信等に用いて好適な
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】図１８は、従来の矩形のシールド型マイ
クロストリップアンテナ（アンテナ）の一例の構成を示
す斜視図である。また、図１９は、図１８に示したアン
テナのＹ₁−Ｙ₂線断面図である。

【０００３】図１８に示したシールド型マイクロストリ
ップアンテナは、例えば、衛星放送、通信放送、移動体
通信、または移動体受信等のアンテナ装置として用いら
れ、特に、給電線路から放射される不要な放射を抑制す
る円形または、矩形のシールドケース（シールド板）９
を有する、シールド型マイクロストリップアンテナが多
く用いられている。

【０００４】図１８または図１９に示したシールド型マ
イクロストリップアンテナは、矩形の放射導体板１と導
体地板４とが、ガラス繊維強化フッ素樹脂、発泡フッ素
樹脂、または空気層のいずれかからなる低損失の誘電体
板３を介して積層配設されている。また、矩形の放射導
体板１は、第１給電線路２（インピーダンスを変化させ
るインピーダンス変成器（図示せず）を含む場合もあ
る）を介して、第２給電線路５に接続され、さらに、高
周波電源６に接続される。また、高周波電源６は、アー
ス７により接地されている。

【０００５】上述した構成を有するアンテナの上面に、
第１給電線路２からの電磁波の放射を抑制するため（後
方から給電する後方給電の場合は、アンテナを衝撃等か
ら防ぐため）、放射導体板１からの電波が放射されるよ
うに、適当な大きさ（各辺の長さＥ₁，Ｅ₂）の矩形の放
射開口部８が設けられた、例えばアルミニウム製のシー
ルドケース９が装荷される。

【０００６】なお、図中の放射導体板１の一方の辺の長
さＤ₂は、所望の周波数および励振モード（例えば、１
モード対応）により決定される共振長であり、長さＤ₂＝Ｃ／２×ｆｒ×（ｅｒ）^1/2 で表される。ここで、定数Ｃは光速であり、定数ｆｒは
所望の周波数（共振周波数）であり、定数ｅｒは誘電体
板３の誘電率である。

【０００７】また、図中の放射導体板１の他の辺の長さ
Ｄ₁は、通常、下記の式より決定される。長さＤ₁＝Ｃ／２×ｆｒ×｛（ｅｒ＋１）／２｝^1/2 で表され、１２ＧＨｚ帯での使用の場合、放射導体板１
の共振長Ｄ₂およびＤ₁と、シールドケース９までの距離
ｈと、シールドケース９の放射開口部８の各辺の長さＥ
₁およびＥ₂はそれぞれ、例えば、Ｄ₁＝６．９４ｍｍＤ₂＝７．９４ｍｍｈ＝１．００ｍｍＥ₁＝Ｅ₂＝１１．００ｍｍに設定することができる。

【０００８】また、放射効率、アンテナ利得、およびア
ンテナ電力半値角は、誘電体板３の誘電正接および誘電
率に依存する。例えば、誘電体板３の誘電正接が０．０
００５、誘電率が１．８５の場合、ボアサイト方向（主
軸方向）のアンテナ利得Ｇは７．４６（ｄＢｉ（デシベ
ル））、アンテナ電力半値角θ_Hは７０．５度となり、
これらの値は誘電体板３の誘電正接および誘電率によっ
て決定される。

【０００９】従って、所望の比較的大きいアンテナ利得
を得るためには、使用する誘電体板３の誘電正接および
誘電率を低くすることが必要となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来のシールド型マイ
クロストリップアンテナは、このように、その放射効
率、アンテナ利得、およびアンテナ電力半値角が、誘電
体板の誘電正接および誘電率に依存する。従って、所望
のアンテナ利得およびアンテナ電力半値角を得るために
は、使用する誘電体板の誘電正接および誘電率を低くす
ることが必要となる。しかしながら、低誘電正接、低誘
電率であるガラス繊維強化フッ素樹脂または発泡フッ素
樹脂などは高価であるため、それらの材料からなる誘電
体板を使用する場合、材料コストの上昇を招く課題があ
った。

【００１１】また、誘電体板の誘電正接および誘電率を
低くすることにも限界があり、所望のアンテナ利得およ
びアンテナ電力半値角を得ることができない課題があっ
た。

【００１２】また、所望のアンテナ利得が得られないた
め、システムの電力増幅器の利得を向上させる必要があ
り、その結果、消費電力の増大を招く課題があった。

【００１３】さらに、所望のアンテナ電力半値角が得ら
れないため、外部からのノイズまたはマルチパスフェー
ジングにより、通信が不安定となる課題があった。

【００１４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、低コストで所望のアンテナ利得、および電
力半値角を安定して得ることができるようにするもので
ある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のマイクロストリ
ップアンテナは、実現すべき周波数および励振モードで
共振する円形、円環形、矩形、環状矩形のいずれかの形
状をなしたマイクロストリップアンテナの上面に、給電
線路からの不要放射を抑制するためのシールド手段（例
えば、図１のシールドケース９）を設けたシールド型マ
イクロストリップアンテナにおいて、シールド手段の上
面に、スルー形状の矩形柱状の（断面の形状が矩形であ
り、その形状および大きさが一方の端から他方の端に向
かって同一の）開口部を有する電界集束手段（例えば、
図１のキャビティ２２）を備えることを特徴とする。

【００１６】また、電界集束手段は、ホーン形状の矩形
柱状の（断面の形状が矩形であり、その大きさが一方の
端から他方の端に向かって不連続的に増大する）開口部
を有するようにすることができる。

【００１７】また、電界集束手段は、テーパ形状の矩形
柱状の（断面の形状が矩形であり、その大きさが一方の
端から他方の端に向かって連続的に増大する）開口部を
有するようにすることができる。

【００１８】また、電界集束手段は、スルー形状の角の
丸い矩形柱状の（断面の形状が角の丸い矩形であり、そ
の形状および大きさが一方の端から他方の端に向かって
同一の）開口部を有するようにすることができる。

【００１９】また、電界集束手段は、ホーン形状の角の
丸い矩形柱状の（断面の形状が角の丸い矩形であり、そ
の大きさが一方の端から他方の端に向かって不連続的に
増大する）開口部を有するようにすることができる。

【００２０】また、電界集束手段は、テーパ形状の角の
丸い矩形柱状の（断面の形状が角の丸い矩形であり、そ
の大きさが一方の端から他方の端に向かって連続的に増
大する）開口部を有するようにすることができる。

【００２１】また、電界集束手段は、スルー形状の円形
柱状の（断面の形状が円形であり、その形状および大き
さが一方の端から他方の端に向かって同一の）開口部を
有するようにすることができる。

【００２２】また、電界集束手段は、ホーン形状の円形
柱状の（断面の形状が円形であり、その大きさが一方の
端から他方の端に向かって不連続的に増大する）開口部
を有するようにすることができる。

【００２３】また、電界集束手段は、テーパ形状の円形
柱状の（断面の形状が円形であり、その大きさが一方の
端から他方の端に向かって連続的に増大する）開口部を
有するようにすることができる。

【００２４】

【作用】本発明のアンテナによれば、シールド型マイク
ロストリップアンテナの上部に、キャビティ放射開口部
２１を有するキャビティ２２を装荷するようにした。従
って、所望の周波数及び励振モードにおいて、低コスト
で所望の比較的高いアンテナ利得および比較的小さいア
ンテナ電力半値角を得ることができる。このように、ア
ンテナ利得を高くすることができるので、到来する微弱
の電波の受信も可能となる。また、放射電力を小さくす
ることができるため、送信電力を節約することができ
る。また、アンテナ電力半値角を小さくすることができ
るので、到来する方向の電波を強く受信することがで
き、他の方向からの妨害波を受け難くすることができ
る。さらに、マルチパスフェージングを少なくすること
ができるため、安定した通信が可能となる。

【００２５】

【実施例】図１は、本発明のマイクロストリップアンテ
ナ（アンテナ）の一実施例の構成を示す斜視図である。
また、図２は、図１に示したアンテナのＹ₁₁−Ｙ₁₂線断
面図である。

【００２６】アンテナを構成する矩形（各辺の長さ
Ｄ₁，Ｄ₂）の放射導体板１と導体地板４は、ガラス繊維
強化フッ素樹脂、発泡フッ素樹脂、または空気層のうち
のいずれかからなる低損失の誘電体板３を介して、積層
配設されている。また、矩形の放射導体板１は、第１給
電線路２を介して、第２給電線路５に接続され、第２給
電線路５は高周波電源６に接続されている。また、高周
波電源６は、アース７により接地されている。

【００２７】この上部には、第１給電線路２からの放射
を抑制するために、または後方から給電する後方給電の
場合、アンテナを衝撃から防ぐために、例えば、アルミ
ニウムからなるシールドケース９が装荷される。このシ
ールドケース９には、電波が放射される所定の大きさの
矩形（各辺の長さＥ₁，Ｅ₂）の放射開口部８が設けられ
ている。

【００２８】さらに、シールドケース９の上部に、キャ
ビティ２２が装荷されている。キャビティ２２には、例
えば、スルー形状の矩形柱のキャビティ放射開口部２１
が設けられている。また、キャビティ２２は、キャビテ
ィ放射開口部２１の中心が、シールドケース９の放射開
口部８の中心と一致するように、シールドケース９と合
面装荷するようになされている。

【００２９】次に、その動作について説明する。まず、
高周波電源６より発生された高周波電流（例えば、１
２．３７ＧＨｚの電流）は、第２給電線路５、第１給電
線路２を介して、放射導体板１に供給される。

【００３０】放射導体板１は、そこに供給された高周波
電流の作用により、所定の周波数を有する電磁波を発生
し、主軸方向に向けて放射される。その際、シールドケ
ース９により電磁波の放射方向が制限され、そのほとん
どが主軸方向に放射される。また、シールドケース９に
より、第１給電線路２により発生される不要な電磁波の
放射が抑制される。

【００３１】図３（ａ）は、キャビティ２２を上部から
観察した図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した
キャビティ２２のＸ₁−Ｘ₂線断面図である。キャビティ
２２の各辺の長さは、それぞれ長さＢ₁および長さＢ₂で
表され、キャビティ開口部２１の各辺の長さは、それぞ
れ長さＡ₁および長さＡ₂で表される。また、キャビティ
２２の高さは、高さＨで表される。

【００３２】例えば、１２ＧＨｚ帯で、上述した構成の
シールド型マイクロストリップアンテナに使用するキャ
ビティ２２の外形寸法（各辺の長さＢ₁およびＢ₂）、キ
ャビティ２２の高さＨ、およびキャビティ放射開口部２
１の開口部の寸法（各辺の長さＡ₁およびＡ₂）は、それ
ぞれ次のような値に設定される。即ち、長さＢ₁＝Ｂ₂＝６０ミリメートル高さＨ＝２４ミリメートル長さＡ₁＝Ａ₂＝１８ミリメートルである。

【００３３】次に、図４および図５を参照して、図１乃
至図３に示した構成のアンテナの特性について説明す
る。

【００３４】図４は、アンテナの指向性特性を表した図
である。縦軸は相対利得（単位はデシベル）、即ち、ア
ンテナの向いている方向（ボアサイト方向または主軸方
向）での利得を１とした場合の相対値を表し、横軸はア
ンテナのボアサイト方向を角度０度としたとき、その方
向からのずれの角度（単位はＤＥＧ）を表している。

【００３５】実線は、従来のアンテナの指向性特性を表
し、黒丸がついた実線が、本発明のアンテナの指向性特
性を表している。本発明のアンテナのアンテナ電力半値
角θ_H1は、５５．８度であり、従来のアンテナのアンテ
ナ電力半値角θ_H2は、７０．５度である。

【００３６】従って、本発明のアンテナのアンテナ電力
半値角θ_H1は、従来のアンテナのアンテナ電力半値角θ
_H2より、１４．７度だけ小さくされている。

【００３７】図５は、アンテナの絶対利得特性を表した
図である。縦軸は、絶対利得（単位は、ｄＢｉ）であ
り、横軸は、共振周波数（単位はギガヘルツ）である。
実線は、従来のアンテナの絶対利得特性を表し、黒丸が
ついた実線は、本発明のアンテナの絶対利得特性を表し
ている。

【００３８】例えば、共振周波数が１２．３７（ＧＨ
ｚ）の場合、本発明のアンテナの絶対利得は、７．８６
（ｄＢｉ）であり、従来のアンテナの絶対利得は、７．
４６（ｄＢｉ）である。従って、この場合、本発明のア
ンテナの絶対利得は、従来のアンテナの絶対利得より、
０．４（ｄＢ）だけ大きくなっている。

【００３９】このように、キャビティ２２をシールドケ
ース９の上面に装荷することにより、放射導体板１より
放射される電界は、シールド型マイクロストリップアン
テナの上面に合面装荷されたキャビティ２２のキャビテ
ィ放射開口部２１を通過するとき集束されるため、アン
テナ利得を大きくするとともに、アンテナ電力半値角を
小さくすることができる。

【００４０】図６は、本発明のアンテナの他の実施例の
構成を示す図である。ここでは、キャビティ３２だけを
図示し、その他の構成は、図１の場合と同様であるの
で、図示は省略してある。図６（ａ）は、キャビティ３
２を上部から観察した図であり、図６（ｂ）は、図６
（ａ）に示したキャビティ３２のＸ₆₁−Ｘ₆₂線断面図で
ある。このキャビティ３２には、ホーン形状の矩形柱状
のキャビティ放射開口部３１が設けられている。

【００４１】例えば、１２ＧＨｚ帯で、図１を参照して
上述した構成のシールド型マイクロストリップアンテナ
に使用するキャビティ３２の外形寸法（各辺の長さＢ₁
およびＢ₂）、キャビティ１１の高さＨ₁およびＨ₂、キ
ャビティ放射開口部３１の開口部の最大寸法（各辺の長
さＡ₁およびＡ₂）、およびキャビティ放射開口部３１の
最小寸法（各辺の長さＣ₁およびＣ₂）は、それぞれ次の
ような値に設定される。即ち、長さＢ₁＝Ｂ₂＝６０ミリメートル高さＨ₁＝Ｈ₂＝６ミリメートル長さＡ₁＝Ａ₂＝１８ミリメートル長さＣ₁＝Ｃ₂＝１４ミリメートルである。

【００４２】図７は、図６に示した構造のキャビティ３
２を装荷されたアンテナの指向性特性を示した図であ
る。縦軸は相対利得（単位はデシベル）、即ち、ボアサ
イト方向での利得を１とした場合の相対値を表し、横軸
はボアサイト方向を角度０度としたとき、その方向から
のずれの角度（単位はＤＥＧ）を表している。

【００４３】実線は、従来のアンテナの指向性特性を表
し、黒丸がついた実線が、図６に示した構成のアンテナ
の指向性特性を表している。図６に示したアンテナのア
ンテナ電力半値角θ_H3は、５５．２度であり、従来のア
ンテナのアンテナ電力半値角θ_H4は、７０．５度であ
る。

【００４４】従って、図６に示したアンテナのアンテナ
電力半値角θ_H3は、従来のアンテナのアンテナ電力半値
角θ_H4より、１５．３度だけ小さくされている。

【００４５】図８は、アンテナの絶対利得特性を表した
図である。縦軸は、絶対利得（単位は、ｄＢｉ）であ
り、横軸は、共振周波数（単位はギガヘルツ）である。
実線は、従来のアンテナの絶対利得特性を表し、黒丸が
ついた実線は、図６に示したアンテナの絶対利得特性を
表している。

【００４６】例えば、共振周波数が１２．３７（ＧＨ
ｚ）の場合、図６に示したアンテナの絶対利得は、８．
２６（ｄＢｉ）であり、従来のアンテナの絶対利得は、
７．４６（ｄＢｉ）である。従って、この場合、本発明
のアンテナの絶対利得は、従来のアンテナの絶対利得よ
り、０．８（ｄＢ）だけ大きくなっている。

【００４７】このように、キャビティ３２をシールドケ
ース９の上面に装荷することにより、放射導体板１より
放射される電界は、シールド型マイクロストリップアン
テナの上面に合面装荷されたキャビティ３２のキャビテ
ィ放射開口部３１を通過するとき集束されるため、アン
テナ利得を大きくするとともに、アンテナ電力半値角を
小さくすることができる。

【００４８】図９は、本発明のアンテナのさらに他の実
施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ４２
だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様であ
るので、図示は省略してある。このキャビティ４２に
は、テーパ形状の矩形柱状のキャビティ放射開口部４１
が設けられている。

【００４９】例えば、１２ＧＨｚ帯で、図１を参照して
上述した構成のシールド型マイクロストリップアンテナ
に使用するキャビティ４２の外形寸法（各辺の長さＢ₁
およびＢ₂）、キャビティ４２の高さＨ₁およびＨ₂、キ
ャビティ放射開口部４１の開口部の最大寸法（各辺の長
さＡ₁およびＡ₂）、およびキャビティ放射開口部４１の
最小寸法（各辺の長さＣ₁およびＣ₂）は、それぞれ次の
ような値に設定される。即ち、長さＢ₁＝Ｂ₂＝６０ミリメートル高さＨ＝２４ミリメートル長さＡ₁＝Ａ₂＝１８ミリメートル長さＣ₁＝Ｃ₂＝１４ミリメートルである。

【００５０】図１０は、図９に示した構造のキャビティ
４２を装荷されたアンテナの指向性特性を示した図であ
る。縦軸は相対利得（単位はデシベル）、即ち、ボアサ
イト方向での利得を１とした場合の相対値を表し、横軸
はボアサイト方向を角度０度としたとき、その方向から
のずれの角度（単位はＤＥＧ）を表している。

【００５１】実線は、従来のアンテナの指向性特性を表
し、黒丸がついた実線が、図９に示した構成のアンテナ
の指向性特性を表している。図９に示したアンテナのア
ンテナ電力半値角θ_H5は、５６．２度であり、従来のア
ンテナのアンテナ電力半値角θ_H6は、７０．５度であ
る。

【００５２】従って、図９に示したアンテナのアンテナ
電力半値角θ_H5は、従来のアンテナのアンテナ電力半値
角θ_H6より、１４．３度だけ小さくされている。

【００５３】図１１は、アンテナの絶対利得特性を表し
た図である。縦軸は、絶対利得（単位は、ｄＢｉ）であ
り、横軸は、共振周波数（単位はギガヘルツ）である。
実線は、従来のアンテナの絶対利得特性を表し、黒丸が
ついた実線は、図６に示したアンテナの絶対利得特性を
表している。

【００５４】例えば、共振周波数が１２．３７（ＧＨ
ｚ）の場合、図９に示したアンテナの絶対利得は、８．
３４（ｄＢｉ）であり、従来のアンテナの絶対利得は、
７．４６（ｄＢｉ）である。従って、この場合、本発明
のアンテナの絶対利得は、従来のアンテナの絶対利得よ
り、０．８８（ｄＢ）だけ大きくなっている。

【００５５】このように、キャビティ４２をシールドケ
ース９の上面に装荷することにより、放射導体板１より
放射される電界は、シールド型マイクロストリップアン
テナの上面に合面装荷されたキャビティ４２のキャビテ
ィ放射開口部４１を通過するとき集束されるため、アン
テナ利得を大きくするとともに、アンテナ電力半値角を
小さくすることができる。

【００５６】図１２は、本発明のアンテナのさらに他の
実施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ５
２だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様で
あるので、図示は省略してある。図１２（ａ）は、キャ
ビティ５２を上面から観察した図であり、図１２（ｂ）
は、図１２（ａ）に示したキャビティ５２のＸ₁₂₁−Ｘ
₁₂₂線断面図である。このキャビティ５２は例えばアル
ミニウムからなり、その中央部には、スルー形状の角の
丸い（半径Ｒ₁）矩形柱状のキャビティ放射開口部５１
が設けられている。

【００５７】このような構成のキャビティ５２が装荷さ
れたアンテナにおいては、放射導体板１より放射される
電界は、シールド型マイクロストリップアンテナの上面
に合面装荷されたキャビティ５２のキャビティ放射開口
部５１を通過するとき集束されるため、アンテナ利得を
大きくするとともに、アンテナ電力半値角を小さくする
ことができる。

【００５８】図１３は、本発明のアンテナのさらに他の
実施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ６
２だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様で
あるので、図示は省略してある。図１３（ａ）は、キャ
ビティ６２を上面から観察した図であり、図１３（ｂ）
は、図１３（ａ）に示したキャビティ６２のＸ₁₃₁−Ｘ
₁₃₂線断面図である。このキャビティ６２は例えばアル
ミニウムからなり、その中央部には、ホーン形状の角の
丸い矩形柱状（最大半径Ｒ₁，最小半径Ｒ₂）のキャビテ
ィ放射開口部６１が設けられている。

【００５９】このような構成のキャビティ６２を装荷さ
れたアンテナにおいては、放射導体板１より放射される
電界は、シールド型マイクロストリップアンテナの上面
に合面装荷されたキャビティ６２のキャビティ放射開口
部６１を通過するとき集束されるため、アンテナ利得を
大きくするとともに、アンテナ電力半値角を小さくする
ことができる。

【００６０】図１４は、本発明のアンテナのさらに他の
実施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ７
２だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様で
あるので、図示は省略してある。図１４（ａ）は、キャ
ビティ７２を上面から観察した図であり、図１４（ｂ）
は、図１４（ａ）に示したキャビティ７２のＸ₁₄₁−Ｘ
₁₄₂線断面図である。このキャビティ７２は例えばアル
ミニウムからなり、その中央部には、テーパ形状の角の
丸い矩形柱状（最大半径Ｒ₁，最小半径Ｒ₂）のキャビテ
ィ放射開口部７１が設けられている。

【００６１】このような構成のキャビティ７２を装荷さ
れたアンテナにおいては、放射導体板１より放射される
電界は、シールド型マイクロストリップアンテナの上面
に合面装荷されたキャビティ７２のキャビティ放射開口
部７１を通過するとき集束されるため、アンテナ利得を
大きくするとともに、アンテナ電力半値角を小さくする
ことができる。

【００６２】図１５は、本発明のアンテナのさらに他の
実施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ８
２だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様で
あるので、図示は省略してある。図１５（ａ）は、キャ
ビティ８２を上面から観察した図であり、図１５（ｂ）
は、図１５（ａ）に示したキャビティ８２のＸ₁₅₁−Ｘ
₁₅₂線断面図である。このキャビティ８２は例えばアル
ミニウムからなり、その中央部には、スルー形状の円形
柱状（内直径φａ₁）のキャビティ放射開口部８１が設
けられている。

【００６３】このような構成のキャビティ８２を装荷さ
れたアンテナにおいては、放射導体板１より放射される
電界は、シールド型マイクロストリップアンテナの上面
に合面装荷されたキャビティ８２のキャビティ放射開口
部８１を通過するとき集束されるため、アンテナ利得を
大きくするとともに、アンテナ電力半値角を小さくする
ことができる。

【００６４】図１６は、本発明のアンテナのさらに他の
実施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ９
２だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様で
あるので、図示は省略してある。図１６（ａ）は、キャ
ビティ９２を上面から観察した図であり、図１６（ｂ）
は、図１６（ａ）に示したキャビティ９２のＸ₁₆₁−Ｘ
₁₆₂線断面図である。このキャビティ９２は例えばアル
ミニウムからなり、その中央部には、ホーン形状の円形
柱状（最大内直径φａ₁，最小内直径φａ₂）のキャビテ
ィ放射開口部９１が設けられている。

【００６５】このような構成のキャビティ９２を装荷さ
れたアンテナにおいては、放射導体板１より放射される
電界は、シールド型マイクロストリップアンテナの上面
に合面装荷されたキャビティ９２のキャビティ放射開口
部９１を通過するとき、集束される。従って、アンテナ
利得を大きくすることができ、さらにアンテナ電力半値
角を小さくすることができる。

【００６６】図１７は、本発明のアンテナのさらに他の
実施例の構成を示す図である。ここでは、キャビティ１
０２だけを図示し、その他の構成は、図１の場合と同様
であるので、図示は省略してある。図１７（ａ）は、キ
ャビティ１０２を上面から観察した図であり、図１７
（ｂ）は、図１７（ａ）に示したキャビティ１０２のＸ
₁₇₁−Ｘ₁₇₂線断面図である。このキャビティ１０２は例
えばアルミニウムからなり、その中央部には、ホーン形
状の円形柱状（最大内直径φａ₁，最小内直径φａ₂）の
キャビティ放射開口部１０１が設けられている。

【００６７】このような構成のキャビティ１０２を装荷
されたアンテナにおいては、放射導体板１より放射され
る電界は、シールド型マイクロストリップアンテナの上
面に合面装荷されたキャビティ１０２のキャビティ放射
開口部１０１を通過するとき、集束される。従って、ア
ンテナの絶対利得を大きくすることができ、さらにアン
テナ電力半値角を小さくすることができる。

【００６８】なお、上記各実施例においては、導体地板
４および誘電体板３の形状を矩形としたが、正方形、楕
円形、または円形としてもよい。同様に、放射導体板１
の形状を、円形、円環形、楕円形、正方形、または環状
矩形としてもよい。

【００６９】また、上記各実施例においては、シールド
ケース９およびキャビティ２２乃至１０２は、金属を加
工したものとしたが、ＡＢＳ樹脂等に導電性を持たせた
ものとしてもよい。

【００７０】また、キャビティ２２乃至１０２のキャビ
ティ放射開口部２１乃至１０１の部分だけが、導電性を
有するように加工するようにしてもよい。

【００７１】また、上記各実施例においては、放射導体
板１の端部に給電するマイクロストリップアンテナを用
いたが、後方から給電するオフセット給電によるマイク
ロストリップアンテナ、または導体地板に形成されたス
ロットから給電するスロット給電によるマイクロストリ
ップアンテナを用いるようにすることもできる。

【００７２】さらに、上記各実施例においては、シール
ドケース９の放射開口部８の形状を、矩形としたが、正
方形、円形、楕円形など、さまざまな形状とすることが
できる。

【００７３】

【発明の効果】本発明のマイクロストリップアンテナに
よれば、シールド型マイクロストリップアンテナの上部
に、電界集束手段を設けるようにしたので、所望の周波
数及び励振モードにおいて、低コストで所望のアンテナ
利得およびアンテナ電力半値角を得ることができる。ま
た、アンテナ利得を高くすることができるので、電力放
射の無駄を少なくすることができ、到来する微弱の電波
を受信することが可能となる。また、放射電力を小さく
することができるので、送信電力を節約することができ
る。また、アンテナ電力半値角を小さくすることができ
るので、到来する方向の電波を強く受信することがで
き、妨害波を受け難くすることができる。さらにマルチ
パスフェージングを少なくすることができるため、安定
した通信が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナの一実施例の構成を示す図で
ある。

【図２】図１に示したアンテナのＹ₁₁−Ｙ₁₂線断面図で
ある。

【図３】図１に示したアンテナのキャビティ２２の構成
を示す図である。

【図４】従来のアンテナ、および図３に示した実施例の
アンテナの垂直面指向性特性を示す図である。

【図５】従来のアンテナ、および図３に示した実施例の
アンテナのボアサイト方向の絶対利得周波数特性を示す
図である。

【図６】本発明のアンテナの他の実施例のキャビティ３
２の構成を示す図である。

【図７】従来のアンテナ、および図６に示した実施例の
アンテナの垂直面指向性特性を示す図である。

【図８】従来のアンテナ、および図６に示した実施例の
アンテナのボアサイト方向の絶対利得周波数特性を示す
図である。

【図９】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャビ
ティ４２の構成を示す図である。

【図１０】従来のアンテナ、および図９に示した実施例
のアンテナの垂直面指向性特性を示す図である。

【図１１】従来のアンテナ、および図９に示した実施例
のアンテナのボアサイト方向の絶対利得周波数特性を示
す図である。

【図１２】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャ
ビティ５２の構成を示す図である。

【図１３】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャ
ビティ６２の構成を示す図である。

【図１４】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャ
ビティ７２の構成を示す図である。

【図１５】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャ
ビティ８２の構成を示す図である。

【図１６】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャ
ビティ９２の構成を示す図である。

【図１７】本発明のアンテナのさらに他の実施例のキャ
ビティ１０２の構成を示す図である。

【図１８】従来のアンテナ（シールド型矩形マイクロス
トリップアンテナ）の構成を示す図である。

【図１９】図１８に示した従来のアンテナのＹ₁−Ｙ₂線
断面図である。

【符号の説明】

１放射導体板２第１給電線路３誘電体板４導体地板５第２給電線路６高周波電源７アース８放射開口部９シールドケース２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１
０１キャビティ放射開口部２２，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２，１
０２キャビティ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実現すべき周波数および励振モードで共
振する円形、円環形、矩形、環状矩形のいずれかの形状
をなしたマイクロストリップアンテナの上面に、給電線
路からの放射を抑制するためのシールド手段を設けたシ
ールド型マイクロストリップアンテナにおいて、前記シールド手段の上面に、スルー形状の矩形柱状の開
口部を有する電界集束手段を備えることを特徴とするマ
イクロストリップアンテナ。
【請求項２】前記電界集束手段は、ホーン形状の矩形
柱状の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載
のマイクロストリップアンテナ。
【請求項３】前記電界集束手段は、テーパ形状の矩形
柱状の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載
のマイクロストリップアンテナ。
【請求項４】前記電界集束手段は、スルー形状の角の
丸い矩形柱状の開口部を有することを特徴とする請求項
１に記載のマイクロストリップアンテナ。
【請求項５】前記電界集束手段は、ホーン形状の角の
丸い矩形柱状の開口部を有することを特徴とする請求項
１に記載のマイクロストリップアンテナ。
【請求項６】前記電界集束手段は、テーパ形状の角の
丸い矩形柱状の開口部を有することを特徴とする請求項
１に記載のマイクロストリップアンテナ。
【請求項７】前記電界集束手段は、スルー形状の円形
柱状の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載
のマイクロストリップアンテナ。
【請求項８】前記電界集束手段は、ホーン形状の円形
柱状の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載
のマイクロストリップアンテナ。
【請求項９】前記電界集束手段は、テーパ形状の円形
柱状の開口部を有することを特徴とする請求項１に記載
のマイクロストリップアンテナ。