JPH07336132A - 偏波共用平面アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、マイクロ波帯衛星通信等に用いられ
る偏波共用平面アンテナにおいて、結合防止アース板を
独立して設ける必要なく、直交する２つの給電線路間の
電磁界的結合を阻止し、優れた交差偏波特性を得ること
を目的とする。 【構成】方形放射素子１５を同一平面状で囲んだアース
パターン１４を形成した放射回路板１６を挟んで、その
上層には第１偏波用給電線路１１を形成した第１給電回
路板１２を誘電体板１３を介して積層し、また、下層に
は第２偏波用給電線路１８を形成した第２給電回路板１
９を誘電体板１７を介して積層し、前記第１偏波用給電
線路１１及び第２偏波用給電線路１８に対し、それぞれ
各対応する誘電体板１３及び１７を介して方形放射素子
１５と電磁界的結合を図ると共に、第１偏波用給電線路
１１と第２偏波用給電線路１８とは放射回路板１６に形
成したアースパターン１４によりその電磁界的結合が阻
止される構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯における
衛星通信等に用いられる偏波共用平面アンテナに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】平面アンテナにおける偏波共用アンテナ
には、２つの偏波（直線偏波の場合：水平及び垂直偏
波、円偏波の場合：右旋及び左旋偏波）それぞれを受信
又は送信するための給電線路が２本必要になる。

【０００３】図６は従来の偏波共用平面アンテナの組立
て構成を示す外観斜視図である。図６において、３１は
直線偏波用の方形放射素子、３２はアースパターン、３
３は第１偏波用給電線路、３４は放射回路板、３５は誘
電体板、３６は第２偏波用給電線路、３７は給電回路
板、３８は誘電体板、３９はアース板である。

【０００４】すなわち、前記従来の偏波共用平面アンテ
ナは、放射回路板３４の表面に、方形放射素子３１及び
第１偏波用給電線路３３を、アースパターン３２で囲ん
でそれぞれ同一平面状に形成し、この放射回路板３４の
下層に対し、前記第１偏波用給電線路３３とは直交する
第２偏波用給電線路３６を形成した給電回路板３７及び
アース板３９を、それぞれ誘電体板３５，３８を介して
順次積層し構成している。

【０００５】しかし、前記従来の偏波共用平面アンテナ
では、方形放射素子３１と同一平面状に形成した第１偏
波用給電線路３３と、給電回路板３７に形成した第２偏
波用の給電線路３６とが、誘電体板３５を介して電磁界
的に結合するため、交差偏波特性が劣化する問題があ
る。

【０００６】そこで、前記図６で示した従来の偏波共用
平面アンテナにおける２つの直交する給電線路間の電磁
界的結合を防止した平面アンテナが考えられている。図
７は給電線路間の電磁界的結合を防止した従来の偏波共
用平面アンテナの組立て構成を示す外観斜視図である。

【０００７】図７において、３Ｃは直線偏波用の方形放
射素子、３Ｄはアースパターン、３Ｅは放射回路板、３
Ｆは誘電体板、３Ｇは第１偏波用給電線路、３Ｈは第１
給電回路板、３Ｉは誘電体板、３Ｊは結合スロット、３
Ｋは結合防止アース板、３Ｌは誘電体板、３Ｍは第２偏
波用給電線路、３Ｎは第２給電回路板、３Ｐは誘電体
板、３Ｑはアース板である。

【０００８】すなわち、前記給電線路間の電磁界的結合
を防止した従来の偏波共用平面アンテナは、方形放射素
子３Ｃをアースパターン３Ｄで囲んで同一平面状に形成
した放射回路板３Ｅの下層に対し、第１偏波用給電線路
３Ｇを形成した第１給電回路板３Ｈ、結合スロット３Ｊ
を形成した結合防止アース板３Ｋ、前記第１偏波用給電
線路３Ｇとは直交する第２偏波用給電線路３Ｍを形成し
た第２給電回路板３Ｎ、そして、アース板３Ｑを、それ
ぞれ誘電体板３Ｆ，３Ｉ，３Ｌ，３Ｐを介して順次積層
し構成している。

【０００９】つまり、図７おける従来の偏波共用平面ア
ンテナでは、直交する２つの給電線路３Ｇ，３Ｍ間に結
合防止アース板３Ｋを介在配置することにより、両線路
３Ｇ，３Ｍ間の電磁界的結合が防止され、また、結合防
止アース板３Ｋより上層にある方形放射素子３Ｃと下層
にある第２偏波用給電線路３Ｍとは、該結合防止アース
板３Ｋに形成した結合スロット３Ｊを通し電磁界的に結
合されるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
７おける給電線路間の電磁界的結合を防止した従来の偏
波共用平面アンテナでは、第１給電回路板３Ｈ及び第２
給電回路板３Ｎ、そして、結合防止アース板３Ｋをそれ
ぞれ独立して設ける必要があるため、導体層の積層数が
５層にもなり、構成が複雑になるばかりか、第２偏波用
給電線路３Ｍの上下を結合防止アース板３Ｋとアース板
３Ｑとで挟んだトリプレート構造となるため、該アース
板３Ｋ，３Ｑ間に不要モードの電力が発生し、素子励振
の均一度及び交差偏波特性が新たに劣化する問題があ
る。

【００１１】本発明は前記課題に鑑みなされたもので、
結合防止アース板を独立して設ける必要なく、直交する
２つの給電線路間の電磁界的結合を防止でき、優れた交
差偏波特性を得ることが可能になる偏波共用平面アンテ
ナを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明に係わ
る第１の偏波共用平面アンテナは、放射素子及び該放射
素子を囲むアースパターンが同一平面状に形成された放
射回路板と、この放射回路板の上層に対し誘電体板を介
して積層され、一方の偏波を前記放射素子に励振させる
ための第１偏波用給電線路が形成された第１給電回路板
と、前記放射回路板の下層に対し誘電体板を介して積層
され、他方の偏波を前記放射素子に励振させるための前
記第１偏波用給電線路とは直交する第２偏波用給電線路
が形成された第２給電回路板と、この第２給電回路板の
下層に対し誘電体板を介して積層されるアース板とを備
えて構成したものである。

【００１３】また、本発明に係わる第２の偏波共用平面
アンテナは、前記第１の偏波共用平面アンテナにあっ
て、その放射回路板と第２給電回路板との間に介する誘
電体板を、前記第２給電回路板とアース板との間に介す
る誘電体板よりも薄い誘電体板とし、前記第２給電回路
板を放射回路板とアース板との中間よりも該放射回路板
寄りに近接配置して構成したものである。

【００１４】また、本発明に係わる第３の偏波共用平面
アンテナは、前記第１又は第２の偏波共用平面アンテナ
にあって、その放射素子を垂直及び水平偏波が励振され
る方形放射素子として構成したものである。

【００１５】また、本発明に係わる第４の偏波共用平面
アンテナは、前記第１又は第２の偏波共用平面アンテナ
にあって、その放射素子を右旋及び左旋円偏波が励振さ
れる円形放射素子として構成したものである。

【００１６】

【作用】つまり、前記第１の偏波共用平面アンテナで
は、放射素子及び該放射素子を囲むアースパターンを同
一平面状に形成した放射回路板の上層には、第１偏波用
給電線路を形成した第１給電回路板が、誘電体板を介し
て積層され、前記放射回路板の下層には、第２偏波用給
電線路を形成した第２給電回路板が、誘電体板を介して
積層されるので、前記放射素子に対し、前記第１偏波用
給電線路及び第２偏波用給電線路は、各対応する誘電体
板を介して電磁界的に結合され、第１及び第２偏波が同
時に励振されると共に、前記第１偏波用給電線路と第２
偏波用給電線路とは、前記放射回路板に形成したアース
パターンにより電磁界的に結合分離され、優れた交差偏
波特性が得られることになる。

【００１７】また、前記第２の偏波共用平面アンテナで
は、前記第１の偏波共用平面アンテナにあって、その第
２給電回路板が放射回路板とアース板との中間よりも該
放射回路板寄りに近接配置されるので、トリプレート構
造による不要モードの発生が抑制され、より優れた交差
偏波特性が得られると共に、第２偏波用給電線路と放射
素子との結合度が強化され、広帯域化が図れることにな
る。

【００１８】また、前記第３の偏波共用平面アンテナで
は、前記第１又は第２の偏波共用平面アンテナにあっ
て、その放射素子には、垂直及び水平偏波が同時に励振
されることになる。

【００１９】また、前記第４の偏波共用平面アンテナで
は、前記第１又は第２の偏波共用平面アンテナにあっ
て、その放射素子には、右旋及び左旋円偏波が同時に励
振されることになる。

【００２０】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。図１は垂直及び水平偏波共用平面アンテナの組立
て構成を示す外観斜視図である。

【００２１】図１において、１１は第１偏波用給電線
路、１２は第１給電回路板、１３は誘電体板、１４はア
ースパターン、１５は直線偏波用の方形放射素子（方形
マイクロストリップパッチアンテナ）、１６は放射回路
板、１７は誘電体板、１８は第２偏波用給電線路、１９
は第２給電回路板、１Ａは誘電体板、１Ｂはアース板で
ある。

【００２２】すなわち、方形放射素子１５を中央にして
その周囲を同一平面状にアースパターン１４で囲った放
射回路板１６の下層に対し、第２偏波用給電線路１８を
形成した第２給電回路板１９及びアース板１Ｂを、それ
ぞれ誘電体板１７，１Ａを介して順次積層する。

【００２３】また、前記放射回路板１６の上層に対して
は、前記第２偏波用給電線路１８とは直交する第１偏波
用給電線路１１を形成した第１給電回路板１２を誘電体
板１３を介して積層する。

【００２４】ここで、前記第１偏波用給電線路１１と第
２偏波用給電線路１８とは、それぞれ直交した方向に形
成されると共に、そのそれぞれの給電線路１１，１８
は、共にその先端部が方形放射素子１５の中心部に対応
して配置形成され、前記方形放射素子１５は、共振周波
数の基本モードで励振するよう設計される。

【００２５】すなわち、前記構成による垂直及び水平偏
波共用平面アンテナでは、方形放射素子１５を形成した
放射回路板１６の下方に、一方の直線偏波成分を有する
電波を前記放射素子１５に励振させるための第２偏波用
給電線路１８を形成した第２給電回路板１９が誘電体板
１７を介して配置されるので、方形放射素子１５と第２
偏波用給電線路１８とは電磁界的に結合される。

【００２６】また、前記第２給電回路板１９の下方に
は、誘電体板１Ａを介してアース板１Ｂが配置されるの
で、前記放射回路板１６と第２給電回路板１９とアース
板１Ｂとで、所謂トリプレート型のマイクロストリップ
平面アンテナが構成される。

【００２７】また、前記一方の直線偏波成分を有する電
波と直交する他方の直線偏波成分を有する電波を前記放
射素子１５に励振させるための第１偏波用給電線路１１
を形成した第１給電回路板１２が、放射回路板１６の上
方に誘電体板１３を介して配置されるので、方形放射素
子１５と第１偏波用給電線路１１とは電磁界的に結合さ
れる。

【００２８】よって、前記第１給電回路板１２と第２給
電回路板１９とを合わせて、垂直及び水平偏波の２つの
電波が、方形放射素子１５に同時に励振され、垂直及び
水平偏波共用平面アンテナとして動作するようになる。

【００２９】そして、直交する上下２つの給電線路１
１，１８間には、アースパターン１４を形成した放射回
路板１６が配置されるので、結合防止用のアース板を独
立して設けずとも、該直交する２つの給電線路１１，１
８間は、電磁界的に分離されるようになり、優れた交差
偏波特性が得られるようになる。

【００３０】したがって、前記構成の垂直及び水平偏波
共用平面アンテナによれば、方形放射素子１５を同一平
面状で囲んだアースパターン１４を形成した放射回路板
１６を挟んで、その上層には第１偏波用給電線路１１を
形成した第１給電回路板１２を誘電体板１３を介して積
層し、また、下層には第２偏波用給電線路１８を形成し
た第２給電回路板１９を誘電体板１７を介して積層し、
前記第１偏波用給電線路１１及び第２偏波用給電線路１
８に対し、それぞれ各対応する誘電体板１３及び１７を
介して方形放射素子１５と電磁界的結合を図ると共に、
第１偏波用給電線路１１と第２偏波用給電線路１８とは
放射回路板１６に形成したアースパターン１４によりそ
の電磁界的結合が阻止されるので、垂直及び水平の直交
する２つの偏波を共用できると共に、結合防止アース板
を独立して設けずとも、優れた交差偏波特性を得ること
ができる。

【００３１】図２は右旋及び左旋円偏波共用平面アンテ
ナの組立て構成を示す外観斜視図である。図２におい
て、２１は第１円偏波用給電線路、２２は第１給電回路
板、２３は誘電体板、２４はアースパターン、２５は円
偏波用の縮退分離素子装荷円形放射素子（ノッチ付き円
形マイクロストリップパッチアンテナ）、２６は放射回
路板、２７は誘電体板、２８は第２円偏波用給電線路、
２９は第２給電回路板、２Ａは誘電体板、２Ｂはアース
板である。

【００３２】すなわち、縮退分離素子装荷円形放射素子
２５を中央にしてその周囲を同一平面状にアースパター
ン２４で囲った放射回路板２６の下層に対し、第２円偏
波用給電線路２８を形成した第２給電回路板２９及びア
ース板２Ｂを、それぞれ誘電体板２７，２Ａを介して順
次積層する。

【００３３】また、前記放射回路板２６の上層に対して
は、前記第２円偏波用給電線路２８とは直交する第１円
偏波用給電線路２１を形成した第１給電回路板２２を誘
電体板２３を介して積層する。

【００３４】ここで、前記第１円偏波用給電線路２１と
第２円偏波用給電線路２８とは、それぞれ直交した方向
に形成されると共に、そのそれぞれの給電線路２１，２
８は、共にその先端部が縮退分離素子装荷円形放射素子
２５の中心部に対応して配置形成されるので、前記ノッ
チ付き円形マイクロストリップパッチアンテナからなる
縮退分離素子装荷円形放射素子２５は、該放射素子２５
への給電点が１点であっても、円偏波を発生する特徴を
有している。

【００３５】すなわち、前記構成による右旋及び左旋円
偏波共用平面アンテナでは、縮退分離素子装荷円形放射
素子２５を形成した放射回路板２６の下方に、一方の円
偏波成分を有する電波を前記放射素子２５に励振させる
ための第２円偏波用給電線路２８を形成した第２給電回
路板２９が誘電体板２７を介して配置されるので、縮退
分離素子装荷円形放射素子２５と第２円偏波用給電線路
２８とは電磁界的に結合される。

【００３６】また、前記第２給電回路板２９の下方に
は、誘電体板２Ａを介してアース板２Ｂが配置されるの
で、前記放射回路板２６と第２給電回路板２９とアース
板２Ｂとで、所謂トリプレート型のマイクロストリップ
平面アンテナが構成される。

【００３７】また、前記一方の円偏波成分を有する電波
とは逆旋の他方の円偏波成分を有する電波を前記放射素
子２５に励振させるための第１円偏波用給電線路２１を
形成した第１給電回路板２２が、放射回路板２６の上方
に誘電体板２３を介して配置されるので、放射素子２５
と第１円偏波用給電線路２１とは電磁界的に結合され
る。

【００３８】よって、前記第１給電回路板２２と第２給
電回路板２９とを合わせて、右旋及び左旋円偏波の２つ
の電波が、縮退分離素子装荷円形放射素子２５に同時に
励振され、右旋及び左旋円偏波共用平面アンテナとして
動作するようになる。

【００３９】そして、直交する上下２つの給電線路２
１，２８間には、アースパターン２４を形成した放射回
路板２６が配置されるので、結合防止用のアース板を独
立して設けずとも、該直交する２つの給電線路２１，２
８間は、電磁界的に分離されるようになり、優れた交差
偏波特性が得られるようになる。

【００４０】したがって、前記構成の右旋及び左旋円偏
波共用平面アンテナによれば、縮退分離素子装荷円形放
射素子２５を同一平面状で囲んだアースパターン２４を
形成した放射回路板２６を挟んで、その上層には第１円
偏波用給電線路２１を形成した第１給電回路板２２を誘
電体板２３を介して積層し、また、下層には第２円偏波
用給電線路２８を形成した第２給電回路板２９を誘電体
板２７を介して積層し、前記第１円偏波用給電線路２１
及び第２円偏波用給電線路２８に対し、それぞれ各対応
する誘電体板２３及び２７を介して縮退分離素子装荷円
形放射素子２５と電磁界的結合を図ると共に、第１円偏
波用給電線路２１と第２円偏波用給電線路２８とは放射
回路板２６に形成したアースパターン２４によりその電
磁界的結合が阻止されるので、右旋及び左旋で逆旋する
２つの円偏波を共用できると共に、結合防止アース板を
独立して設けずとも、優れた交差偏波特性を得ることが
できる。

【００４１】図３は複数の放射素子を設けた垂直及び水
平偏波共用平面アンテナの組立て構成を示す外観斜視図
である。図３において、４１は第１偏波用給電線路、４
２は第１給電回路板、４３は誘電体板、４４はアースパ
ターン、４５は直線偏波用の複数の方形放射素子（方形
マイクロストリップパッチアンテナ）、４６は放射回路
板、４７は誘電体板、４８は第２偏波用給電線路、４９
は第２給電回路板、４Ａは誘電体板、４Ｂはアース板で
ある。

【００４２】すなわち、複数の方形放射素子４５を、例
えば４×４で縦横に配列し、その周囲を同一平面状にア
ースパターン４４で囲った放射回路板４６の下層に対
し、第２偏波用給電線路４８を形成した第２給電回路板
４９及びアース板４Ｂを、それぞれ誘電体板４７，４Ａ
を介して順次積層する。

【００４３】また、前記放射回路板４６の上層に対して
は、前記第２偏波用給電線路４８とは直交する第１偏波
用給電線路４１を形成した第１給電回路板４２を誘電体
板４３を介して積層する。

【００４４】ここで、前記第１偏波用給電線路４１と第
２偏波用給電線路４８とは、それぞれ直交した方向に形
成されると共に、そのそれぞれの給電線路４１，４８
は、共にその先端部が前記複数の方形放射素子４５それ
ぞれの中心部に対応して複数に分岐して配置形成され、
前記各方形放射素子４５は、共振周波数の基本モードで
励振するよう設計される。

【００４５】すなわち、前記構成による複数の放射素子
を設けた垂直及び水平偏波共用平面アンテナでは、複数
の方形放射素子４５を形成した放射回路板４６の下方
に、一方の直線偏波成分を有する電波を前記各放射素子
４５に励振させるための第２偏波用給電線路４８を複数
分岐して形成した第２給電回路板４９が誘電体板４７を
介して配置されるので、各方形放射素子４５と第２偏波
用給電線路４８とは電磁界的に結合される。

【００４６】また、前記第２給電回路板４９の下方に
は、誘電体板４Ａを介してアース板４Ｂが配置されるの
で、前記放射回路板４６と第２給電回路板４９とアース
板４Ｂとで、所謂トリプレート型のマイクロストリップ
平面アンテナが構成される。

【００４７】また、前記一方の直線偏波成分を有する電
波と直交する他方の直線偏波成分を有する電波を前記各
放射素子４５に励振させるための第１偏波用給電線路４
１を形成した第１給電回路板４２が、放射回路板４６の
上方に誘電体板４３を介して配置されるので、各方形放
射素子４５と第１偏波用給電線路４１とは電磁界的に結
合される。

【００４８】よって、前記第１給電回路板４２と第２給
電回路板４９とを合わせて、垂直及び水平偏波の２つの
電波が、複数の方形放射素子４５に同時に励振され、高
利得の垂直及び水平偏波共用平面アンテナとして動作す
るようになる。

【００４９】そして、直交する上下２つの給電線路４
１，４８間には、アースパターン４４を形成した放射回
路板４６が配置されるので、結合防止用のアース板を独
立して設けずとも、該直交する２つの給電線路４１，４
８間は、電磁界的に分離されるようになり、優れた交差
偏波特性が得られるようになる。

【００５０】したがって、前記構成の複数の放射素子を
設けた垂直及び水平偏波共用平面アンテナによれば、複
数の方形放射素子４５を同一平面状で囲んだアースパタ
ーン４４を形成した放射回路板４６を挟んで、その上層
には第１偏波用給電線路４１を形成した第１給電回路板
４２を誘電体板４３を介して積層し、また、下層には第
２偏波用給電線路４８を形成した第２給電回路板４９を
誘電体板４７を介して積層し、前記第１偏波用給電線路
４１及び第２偏波用給電線路４８に対し、それぞれ各対
応する誘電体板４３及び４７を介して複数の方形放射素
子４５と電磁界的結合を図ると共に、第１偏波用給電線
路４１と第２偏波用給電線路４８とは放射回路板４６に
形成したアースパターン４４によりその電磁界的結合が
阻止されるので、垂直及び水平の直交する２つの偏波を
高利得で共用できると共に、結合防止アース板を独立し
て設けずとも、優れた交差偏波特性を得ることができ
る。

【００５１】図４は複数の放射素子を設けた右旋及び左
旋円偏波共用平面アンテナの組立て構成を示す外観斜視
図である。図４において、５１は第１円偏波用給電線
路、５２は第１給電回路板、５３は誘電体板、５４はア
ースパターン、５５は円偏波用の複数の縮退分離素子装
荷円形放射素子（ノッチ付き円形マイクロストリップパ
ッチアンテナ）、５６は放射回路板、５７は誘電体板、
５８は第２円偏波用給電線路、５９は第２給電回路板、
５Ａは誘電体板、５Ｂはアース板である。

【００５２】すなわち、複数の縮退分離素子装荷円形放
射素子５５を、例えば４×４で縦横に配列し、その周囲
を同一平面状にアースパターン５４で囲った放射回路板
５６の下層に対し、第２円偏波用給電線路５８を形成し
た第２給電回路板５９及びアース板５Ｂを、それぞれ誘
電体板５７，５Ａを介して順次積層する。

【００５３】また、前記放射回路板５６の上層に対して
は、前記第２円偏波用給電線路５８とは直交する第１円
偏波用給電線路５１を形成した第１給電回路板５２を誘
電体板５３を介して積層する。

【００５４】ここで、前記第１円偏波用給電線路５１と
第２円偏波用給電線路５８とは、それぞれ直交した方向
に形成されると共に、そのそれぞれの給電線路５１，５
８は、共にその先端部が前記複数の縮退分離素子装荷円
形放射素子５５それぞれの中心部に対応して複数に分岐
して配置形成されるので、前記ノッチ付き円形マイクロ
ストリップパッチアンテナからなる複数の縮退分離素子
装荷円形放射素子５５は、該放射素子５５への給電点が
それぞれ１点であっても、円偏波を発生する特徴を有し
ている。

【００５５】すなわち、前記構成による複数の放射素子
を設けた右旋及び左旋円偏波共用平面アンテナでは、複
数の縮退分離素子装荷円形放射素子５５を形成した放射
回路板５６の下方に、一方の円偏波成分を有する電波を
前記各放射素子５５に励振させるための第２円偏波用給
電線路５８を形成した第２給電回路板５９が誘電体板５
７を介して配置されるので、各縮退分離素子装荷円形放
射素子５５と第２円偏波用給電線路５８とは電磁界的に
結合される。

【００５６】また、前記第２給電回路板５９の下方に
は、誘電体板５Ａを介してアース板５Ｂが配置されるの
で、前記放射回路板５６と第２給電回路板５９とアース
板５Ｂとで、所謂トリプレート型のマイクロストリップ
平面アンテナが構成される。

【００５７】また、前記一方の円偏波成分を有する電波
とは逆旋の他方の円偏波成分を有する電波を前記各放射
素子５５に励振させるための第１円偏波用給電線路５１
を形成した第１給電回路板５２が、放射回路板５６の上
方に誘電体板５３を介して配置されるので、各放射素子
５５と第１円偏波用給電線路５１とは電磁界的に結合さ
れる。

【００５８】よって、前記第１給電回路板５２と第２給
電回路板５９とを合わせて、右旋及び左旋円偏波の２つ
の電波が、複数の縮退分離素子装荷円形放射素子５５に
同時に励振され、高利得の右旋及び左旋円偏波共用平面
アンテナとして動作するようになる。

【００５９】そして、直交する上下２つの給電線路５
１，５８間には、アースパターン５４を形成した放射回
路板５６が配置されるので、結合防止用のアース板を独
立して設けずとも、該直交する２つの給電線路５１，５
８間は、電磁界的に分離されるようになり、優れた交差
偏波特性が得られるようになる。

【００６０】したがって、前記構成の複数の放射素子を
設けた右旋及び左旋円偏波共用平面アンテナによれば、
複数の縮退分離素子装荷円形放射素子５５を同一平面状
で囲んだアースパターン５４を形成した放射回路板５６
を挟んで、その上層には第１円偏波用給電線路５１を形
成した第１給電回路板５２を誘電体板５３を介して積層
し、また、下層には第２円偏波用給電線路５８を形成し
た第２給電回路板５９を誘電体板５７を介して積層し、
前記第１円偏波用給電線路５１及び第２円偏波用給電線
路５８に対し、それぞれ各対応する誘電体板５３及び５
７を介して複数の縮退分離素子装荷円形放射素子５５と
電磁界的結合を図ると共に、第１円偏波用給電線路５１
と第２円偏波用給電線路５８とは放射回路板５６に形成
したアースパターン５４によりその電磁界的結合が阻止
されるので、右旋及び左旋で逆旋する２つの円偏波を高
利得で共用できると共に、結合防止アース板を独立して
設けずとも、優れた交差偏波特性を得ることができる。

【００６１】図５は複数の放射素子を設けた第２の垂直
及び水平偏波共用平面アンテナの組立て構成を示す外観
斜視図である。図５において、６１は第１偏波用給電線
路、６２は第１給電回路板、６３は誘電体板、６４はア
ースパターン、６５は直線偏波用の複数の方形放射素子
（方形マイクロストリップパッチアンテナ）、６６は放
射回路板、６７は誘電体薄板、６８は第２偏波用給電線
路、６９は第２給電回路板、６Ａは誘電体板、６Ｂはア
ース板である。

【００６２】すなわち、この第２の垂直及び水平偏波共
用平面アンテナにあっては、放射回路板６６と第２給電
回路板６９との間に介在積層する誘電体板として、前記
各実施例における誘電体板よりも薄い誘電体薄板６７を
使用することにより、前記第２給電回路板６９をアース
板６Ｂと放射回路板６６の中間よりも該放射回路板６６
寄りに接近させて配置構成する。

【００６３】このように、第２給電回路板６９を放射回
路板６６側に近接して配置すると、トリプレート構造に
よる不要モードの発生が抑制されるので、前記各実施例
にも増して、さらに優れた交差偏波特性が得られると共
に、第２偏波用給電線路６８と複数の放射素子６５との
結合度が強化され、広帯域化が図れるようになる。

【００６４】したがって、前記構成の複数の放射素子を
設けた第２の垂直及び水平偏波共用平面アンテナによれ
ば、垂直及び水平の直交する２つの偏波を高利得で共用
でき、結合防止アース板を独立して設けずとも、より優
れた交差偏波特性を得ることができると共に、広帯域化
をも実現することができる。

【００６５】なお、前記図５における第２の垂直及び水
平偏波共用平面アンテナで示したように、放射回路板６
６と第２の給電回路板６９との間に誘電体薄板６７を使
用し、さらに優れた交差偏波特性と広帯域化を実現する
ようにした積層構造は、前記図１乃至第４で示した全て
の偏波共用平面アンテナに対し同様にして実施すること
ができ、より優れた交差偏波特性と広帯域化を実現する
ことができる。

【００６６】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の偏波共用
平面アンテナによれば、放射素子及び該放射素子を囲む
アースパターンを同一平面状に形成した放射回路板の上
層には、第１偏波用給電線路を形成した第１給電回路板
が、誘電体板を介して積層され、前記放射回路板の下層
には、第２偏波用給電線路を形成した第２給電回路板
が、誘電体板を介して積層されるので、前記放射素子に
対し、前記第１偏波用給電線路及び第２偏波用給電線路
は、各対応する誘電体板を介して電磁界的に結合され、
第１及び第２偏波が同時に励振されると共に、前記第１
偏波用給電線路と第２偏波用給電線路とは、前記放射回
路板に形成したアースパターンにより電磁界的に結合分
離され、優れた交差偏波特性が得られるようになる。

【００６７】また、本発明の第２の偏波共用平面アンテ
ナによれば、前記第１の偏波共用平面アンテナにあっ
て、その第２給電回路板が放射回路板とアース板との中
間よりも該放射回路板寄りに近接配置されるので、トリ
プレート構造による不要モードの発生が抑制され、より
優れた交差偏波特性が得られると共に、第２偏波用給電
線路と放射素子との結合度が強化され、広帯域化が図れ
るようになる。

【００６８】また、本発明の第３の偏波共用平面アンテ
ナによれば、前記第１又は第２の偏波共用平面アンテナ
にあって、その放射素子には、垂直及び水平偏波が同時
に励振されるようになる。

【００６９】また、本発明の第４の偏波共用平面アンテ
ナによれば、前記第１又は第２の偏波共用平面アンテナ
にあって、その放射素子には、右旋及び左旋円偏波が同
時に励振されるようになる。

【００７０】したがって、本発明によれば、結合防止ア
ース板を独立して設ける必要なく、直交する２つの給電
線路間の電磁界的結合を防止でき、優れた交差偏波特性
を得ることが可能な、垂直及び水平偏波共用の又は右旋
及び左旋円偏波共用の偏波共用平面アンテナを提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わる垂直及び水平偏波共用
平面アンテナの組立て構成を示す外観斜視図。

【図２】本発明の実施例に係わる右旋及び左旋円偏波共
用平面アンテナの組立て構成を示す外観斜視図。

【図３】本発明の実施例に係わる複数の放射素子を設け
た垂直及び水平偏波共用平面アンテナの組立て構成を示
す外観斜視図。

【図４】本発明の実施例に係わる複数の放射素子を設け
た右旋及び左旋円偏波共用平面アンテナの組立て構成を
示す外観斜視図。

【図５】本発明の実施例に係わる複数の放射素子を設け
た第２の垂直及び水平偏波共用平面アンテナの組立て構
成を示す外観斜視図。

【図６】従来の偏波共用平面アンテナの組立て構成を示
す外観斜視図。

【図７】給電線路間の電磁界的結合を防止した従来の偏
波共用平面アンテナの組立て構成を示す外観斜視図。

【符号の説明】

１１，４１，６１…第１偏波用給電線路、１２，２２，
４２，５２，６２…第１給電回路板、１３，１７，１
Ａ，２３，２７，２Ａ，４３，４７，４Ａ，５３，５
７，５Ａ，６３，６Ａ…誘電体板、１４，２４，４４，
５４，６４…アースパターン、１５，４５，６５…直線
偏波用の方形放射素子（方形マイクロストリップパッチ
アンテナ）、１６，２６，４６，５６，６６…放射回路
板、１８，４８，６８…第２偏波用給電線路、１９，２
９，４９，５９，６９…第２給電回路板、１Ｂ，２Ｂ，
４Ｂ，５Ｂ，６Ｂ…アース板、２１，５１…第１円偏波
用給電線路、２５，５５…円偏波用の縮退分離素子装荷
円形放射素子（ノッチ付き円形マイクロストリップパッ
チアンテナ）、２８，５８…第２円偏波用給電線路、６
７…誘電体薄板。

フロントページの続き (72)発明者 若生 伊市 埼玉県大宮市蓮沼1406番地 八木アンテナ 株式会社大宮工場内 (72)発明者 新井 康晴 埼玉県大宮市蓮沼1406番地 八木アンテナ 株式会社大宮工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射素子及び該放射素子を囲むアースパ
   ターンが同一平面状に形成された放射回路板と、 この放射回路板の上層に対し誘電体板を介して積層さ
   れ、一方の偏波を前記放射素子に励振させるための第１
   偏波用給電線路が形成された第１給電回路板と、 前記放射回路板の下層に対し誘電体板を介して積層さ
   れ、他方の偏波を前記放射素子に励振させるための前記
   第１偏波用給電線路とは直交する第２偏波用給電線路が
   形成された第２給電回路板と、 この第２給電回路板の下層に対し誘電体板を介して積層
   されるアース板とを具備したことを特徴とする偏波共用
   平面アンテナ。
2. 【請求項２】 前記放射回路板と前記第２給電回路板と
   の間に介する誘電体板を、前記第２給電回路板と前記ア
   ース板との間に介する誘電体板よりも薄い誘電体板と
   し、前記第２給電回路板を前記放射回路板とアース板と
   の中間よりも該放射回路板寄りに近接配置したことを特
   徴とする請求項１記載の偏波共用平面アンテナ。
3. 【請求項３】 前記放射素子は垂直及び水平偏波が励振
   される方形放射素子であることを特徴とする請求項１又
   は請求項２記載の偏波共用平面アンテナ。
4. 【請求項４】 前記放射素子は右旋及び左旋円偏波が励
   振される円形放射素子であることを特徴とする請求項１
   又は請求項２記載の偏波共用平面アンテナ。