JPH08116211A - Plane antenna system - Google Patents

Plane antenna system

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Publication number
JPH08116211A
JPH08116211A JP24909594A JP24909594A JPH08116211A JP H08116211 A JPH08116211 A JP H08116211A JP 24909594 A JP24909594 A JP 24909594A JP 24909594 A JP24909594 A JP 24909594A JP H08116211 A JPH08116211 A JP H08116211A
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JP
Japan
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dielectric plate
plate
dielectric
ground conductor
feeding
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Pending
Application number
JP24909594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Sato
裕之 佐藤
Soichi Matsumoto
操一 松本
Hiroyuki Omine
裕幸 大嶺
Yonehiko Sunahara
米彦 砂原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH08116211A publication Critical patent/JPH08116211A/en
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Abstract

PURPOSE: To realize an antenna in common use for reception of a polarized wave in which layers with thin profile are formed orthogonally by arranging microstrip lines whose feeding directions are orthogonal to both major sides of a 2nd dielectric board. CONSTITUTION: The antenna system is provided with a 1st ground conductor plate 1, a 1st dielectric board 2 provided adjacent the 1st ground plate 1, and a 3rd dielectric board 3 provided on the 1st dielectric board 2 and whose thickness (t) is thinner than that of the 1st dielectric board 2, and also with strip conductors 8, 9 being 1st and 2nd feed lines used to feed power to 1st and 2nd radiation conductors 4, 6. Then Then feeding points 10, 11 of the radiation conductors 4, 6 provided to 1st and 2nd major sides 5, 7 of the 2nd dielectric board 3 are located at positions deviated by an angle of 90 deg. thereby allowing the directions of currents flowing to the surface of the radiation conductors 4, 6 to be orthogonal to each other. Furthermore, plural slits with a prescribed width S are provided to the radiation conductors 4, 6 along the feeding direction with respect to the feeding points 10, 11 and the pattern is formed to be interdigital.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、衛星通信等に利用さ
れる偏波共用の平面アンテナ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarized dual-purpose planar antenna device used for satellite communication and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の平面アンテナ装置として
例えば図15に示されるものがある。図15は1992
年発行の電子情報通信学会春季大会「偏波共用トリプレ
ート給電型平面アンテナの放射特性」において記載され
た偏波共用平面アンテナを示す斜視図であり、ここでは
2層のトリプレート給電型パッチアンテナをスロットを
介して結合させ、各々のパッチを独立したトリプレート
線路で励振するアンテナ構造が示されている。また、従
来アレーアンテナの給電方法として例えば1981年1
月発行のIEEE TRANSACTION ON A
NTENNAS AND PROPAGATION,V
OL.A−29,NO.1”Microstrip A
rray Technology”に2つの放射素子を
ペアとしてトーナメント方式に給電を行なうコーポレー
ト給電が記載されている。図16はコーポレート給電を
示すアレーアンテナの給電方法の説明図である。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a planar antenna device of this type shown in FIG. 15, for example. FIG. 15 shows 1992
FIG. 2 is a perspective view showing a dual-polarization planar antenna described in “Spring characteristics of dual-polarized triple-plate-fed planar antenna” published by the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Spring Meeting published here, here, a two-layer triplate-fed patch antenna. Are coupled via a slot and each patch is excited by an independent triplate line. Further, as a conventional method of feeding an array antenna, for example, 1981 1
Monthly IEEE TRANSACTION ON A
NTENNAS AND PROPAGATION, V
OL. A-29, NO. 1 "Microstrip A
In the "rray Technology", corporate feeding is described in which two radiating elements are paired to feed power in a tournament method. Fig. 16 is an explanatory diagram of a feeding method of an array antenna showing corporate feeding.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】例えば、一層のアレー
アンテナによって偏波共用を行なう場合、各アンテナ素
子には2方向から給電を行う必要があり、2種類の給電
線路を接続しなければならないが、同一平面上に2種類
の給電線路を形成する場合は互いの線路が接触しないよ
う配置しなければならず、一般に図16に示すよう各素
子を順次直列に接続する手段が用いられる。しかし、こ
のような直列式の給電方法では、給電信号の位相が各放
射素子を経由する度にずれていくため、各放射素子には
それぞれ位相が異なる給電信号が供給され、各放射素子
の放射パターンもその偏波方向が互いに少しずつずれた
ものとなり、交差偏波成分が互いに漏れ込んで偏波の共
用が難しいという問題点があった。また、このような問
題点を避けるため図15に示すようにアンテナの多層化
がなされるが、薄型化が望まれる平面アンテナ装置では
必ずしも実用的な解決手段とはいい難い。
For example, when polarization is shared by a single layer array antenna, it is necessary to feed power to each antenna element from two directions, and two types of feed lines must be connected. When two types of feed lines are formed on the same plane, they must be arranged so that the lines do not contact each other, and generally, a means for sequentially connecting the elements in series as shown in FIG. 16 is used. However, in such a series-type feeding method, since the phase of the feeding signal shifts each time it passes through each radiating element, the feeding signals with different phases are supplied to each radiating element, and the radiation of each radiating element is In the pattern, the polarization directions thereof are slightly deviated from each other, and the cross polarization components leak into each other, which makes it difficult to share the polarization. Further, in order to avoid such a problem, the antenna is made multi-layered as shown in FIG. 15, but it is not necessarily a practical solution for a planar antenna device which is desired to be thin.

【0004】この発明は、上述したような問題点を解消
するためになされたものであり、放射パターンの周波数
特性を小さくでき、交差偏波成分の漏れ込みの少ない偏
波共用が可能な薄型の平面アンテナ装置を得ることを目
的とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to reduce the frequency characteristics of the radiation pattern and to make the polarization sharing possible with less leakage of cross polarization components. The purpose is to obtain a planar antenna device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る平面アンテナ装置は、平面状の地導体板と、この地
導体板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この第
1の誘電体板上に積層され、上記第1の誘電体板の厚さ
よりも薄い第2の誘電体板と、この第2の誘電体板の両
主表面にそれぞれ設けられた第1及び第2の放射導体板
と、これらの第1及び第2の放射導体板にそれぞれ給電
する給電手段とを設け、これら給電手段のそれぞれの給
電方向を互いに直交させて上記第1及び第2の放射導体
板に直交した偏波を励振させるものである。
A planar antenna device according to a first aspect of the present invention is a planar ground conductor plate, and a first dielectric plate provided adjacent to the ground conductor plate, A second dielectric plate laminated on the first dielectric plate and thinner than the thickness of the first dielectric plate, and a first dielectric plate provided on both main surfaces of the second dielectric plate, respectively. And a second radiation conductor plate and power feeding means for feeding power to the first and second radiation conductor plates respectively, and the power feeding directions of these power feeding means are made orthogonal to each other, and the first and second radiation conductor plates are provided. It excites polarized waves orthogonal to the radiation conductor plate.

【0006】請求項2に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、平面状の第1の地導体板と、この第1の地導体
板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この第1の
誘電体板上に設けられた第2の誘電体板と、上記第1の
誘電体板と上記第2の誘電体板との間に設けられ、上記
第1及び第2の誘電体板の厚さよりも薄い第3の誘電体
板と、この第3の誘電体板の両主表面に櫛歯状片を有す
る導体パターンが形成され、両主表面における櫛歯状片
の延在方向が互いに直交するように配置された放射導体
板と、上記第2の誘電体板に隣接して設けられた第2の
地導体板と、上記放射導体板に給電し、直交した偏波を
励振させる給電手段とを備えたものである。
A planar antenna device according to a second aspect of the present invention is a planar first ground conductor plate, and a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate, A second dielectric plate provided on the first dielectric plate, and between the first dielectric plate and the second dielectric plate, the first and second dielectric plates being provided. A third dielectric plate having a thickness smaller than that of the body plate and conductor patterns having comb teeth on both main surfaces of the third dielectric plate are formed, and the comb teeth extend on both main surfaces. Radiation conductor plates arranged so that their directions are orthogonal to each other, a second ground conductor plate provided adjacent to the second dielectric plate, and the radiation conductor plate are fed to generate orthogonal polarized waves. And a power feeding means for exciting.

【0007】請求項3に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、上記櫛歯状片の延在方向における長さを上記給
電手段によって給電される給電信号の1/2波長とした
ものである。
According to a third aspect of the present invention, the planar antenna device is such that the length of the comb teeth in the extending direction is half the wavelength of the feed signal fed by the feeding means.

【0008】請求項4に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、平面状の第1の地導体板と、この第1の地導体
板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この第1の
誘電体板上に設けられた第2の誘電体板と、上記第1の
誘電体板と上記第2の誘電体板との間に設けられ、上記
第1及び第2の誘電体板の厚さよりも薄い第3の誘電体
板と、この第3の誘電体板の両主表面に導体パターンが
形成された放射導体板と、上記第2の誘電体板に隣接し
て設けられ、上記放射導体板の導体パターンを外部に露
出させる開口部を有する第2の地導体板と、上記放射導
体板に給電し、直交した偏波を励振させる給電手段とを
備えたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a planar antenna device comprising a first ground conductor plate having a planar shape, and a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate. A second dielectric plate provided on the first dielectric plate, and between the first dielectric plate and the second dielectric plate, the first and second dielectric plates being provided. A third dielectric plate thinner than the thickness of the body plate, a radiation conductor plate having conductor patterns formed on both main surfaces of the third dielectric plate, and provided adjacent to the second dielectric plate. And a second ground conductor plate having an opening for exposing the conductor pattern of the radiation conductor plate to the outside, and a power feeding means for feeding power to the radiation conductor plate and exciting orthogonal polarized waves. .

【0009】請求項5に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、平面状の第1の地導体板と、この第1の地導体
板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この第1の
誘電体板上に積層され、上記第1の誘電体板の厚さより
も薄い第2の誘電体板と、この第2の誘電体板に設けら
れた第1の給電手段と、この第1の給電手段上に第3の
誘電体板を介して積層され、上記第1の給電手段により
非接触で電磁的に給電され、その給電方向に沿った偏波
を励振するスロットが形成された第2の地導体板と、こ
の第2の地導体板に隣接して設けられた第4の誘電体板
と、この第4の誘電体板上に積層され、上記第4の誘電
体板の厚さよりも薄い第5の誘電体板と、この第5の誘
電体板に設けられた第2の給電手段と、この第2の給電
手段上に第6の誘電体板を介して設けられた第3の地導
体板と、上記第5の誘電体板に設けられ、上記第1の給
電手段の給電方向と垂直な方向から上記第2の給電手段
により給電され、上記スロットにより励振される偏波と
直交する方向の偏波を励振する放射導体板とを設けたも
のである。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a planar antenna device comprising a first ground conductor plate having a planar shape, and a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate. A second dielectric plate which is laminated on the first dielectric plate and is thinner than the thickness of the first dielectric plate; and a first power feeding means provided on the second dielectric plate, A slot is formed which is laminated on the first power feeding means via a third dielectric plate, is electromagnetically fed in a contactless manner by the first power feeding means, and excites a polarized wave along the power feeding direction. The second ground conductor plate, the fourth dielectric plate provided adjacent to the second ground conductor plate, and the fourth dielectric plate laminated on the fourth dielectric plate. A fifth dielectric plate thinner than the thickness of the plate, a second power feeding means provided on the fifth dielectric plate, and a sixth inductor on the second power feeding means. A third ground conductor plate provided via a body plate and the fifth dielectric plate are provided, and power is supplied by the second power supply means from a direction perpendicular to the power supply direction of the first power supply means. A radiation conductor plate for exciting a polarized wave in a direction orthogonal to the polarized wave excited by the slot is provided.

【0010】請求項6に記載の発明に係わる平面アンテ
ナ装置は、平面状の地導体板と、この地導体板に隣接し
て設けられた第1の誘電体板と、この第1の誘電体板上
に積層された第2の誘電体板と、この第2の誘電体板の
両主表面にそれぞれ設けられ、複数個の放射素子がマト
リックス状に配置された放射素子アレイと、各主表面に
おいて上記放射素子アレイの列方向における互いに隣り
合う放射素子を結ぶ列方向給電線路と、行方向における
互いに隣り合う上記列方向給電線路を結ぶ行方向給電線
路と、この行方向給電線路へ給電する主給電線路とを具
備し、上記行方向給電線路から上記列方向給電線路への
給電点を上記列方向における隣り合う放射素子間におい
て同位相となるように設定したものである。
A planar antenna device according to a sixth aspect of the present invention is a planar ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the ground conductor plate, and the first dielectric body. A second dielectric plate laminated on the plate, a radiating element array provided on both main surfaces of the second dielectric plate, and having a plurality of radiating elements arranged in a matrix, and each main surface In the column direction of the radiating element array, a column-direction feed line connecting adjacent radiating elements in the column direction, a row-direction feed line connecting the column-direction feeding lines adjacent to each other in the row direction, and a main power feeding to the row-direction feeding line. A feed line, and the feed points from the row-direction feed line to the column-direction feed line are set to have the same phase between adjacent radiating elements in the column direction.

【0011】請求項7に記載の発明に係わる平面アンテ
ナ装置は、平面状の地導体板と、この地導体板に隣接し
て設けられた第1の誘電体板と、この第1の誘電体板上
に積層された第2の誘電体板と、この第2の誘電体板の
両主表面にそれぞれ設けられ、複数個の放射素子がマト
リックス状に配置された放射素子アレイとを設け、一方
の主表面において各行方向に配置された放射素子に共に
給電する複数個の行方向給電線路、隣り合う行方向給電
線路を結ぶ列方向給電線路及びこの列方向給電線路の中
点に給電する主給電線路と、他方の主表面において各列
方向に配置された放射素子に共に給電する複数個の列方
向給電線路、隣り合う列方向給電線路の中点に給電する
主給電線路とを設けたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a planar antenna device including a ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the ground conductor plate, and a first dielectric member. A second dielectric plate laminated on the plate; and a radiating element array in which a plurality of radiating elements are arranged on each of the two main surfaces of the second dielectric plate and arranged in a matrix. A plurality of row-direction feed lines that feed power to the radiating elements arranged in each row direction on the main surface of the column, column-direction feed lines that connect adjacent row-direction feed lines, and main feed that feeds the midpoint of the column-direction feed lines. A line, a plurality of column-direction feed lines that feed together radiating elements arranged in each column direction on the other main surface, and a main feed line that feeds the midpoint of adjacent column-direction feed lines. is there.

【0012】請求項8に記載の発明に係わる平面アンテ
ナ装置は、平面状の第1の地導体板と、この第1の地導
体板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この第1
の誘電体板の主表面に複数個の放射素子がマトリックス
状に配置された放射素子アレイと、上記第1の誘電体板
上に積層され、上記複数個の放射素子に対応してマトリ
ックス状に貫通孔が形成された第2の誘電体板と、上記
第1の地導体板と反対側の上記第2の誘電体板の主表面
に設けられ、上記第2の誘電体板の貫通孔に対応して形
成された複数個の開口部を有する第2の地導体板と、上
記放射素子アレイの行方向において隣り合う放射素子を
互いに接続して一対の放射素子とすべく第1の行方向給
電線路と、上記行方向において一対の放射素子を更に接
続して一組の放射素子群を形成する第2の行方向給電線
路と、上記列方向において上記第2の行方向給電線路を
結ぶ列方向給電線路と、この列方向給電線路に給電する
主給電線路を設けたものである。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a planar antenna device including a first ground conductor plate having a planar shape and a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate. This first
And a radiating element array in which a plurality of radiating elements are arranged on the main surface of the dielectric plate in a matrix, and the radiating element array is stacked on the first dielectric plate, and is arranged in a matrix corresponding to the plurality of radiating elements. A second dielectric plate having a through hole formed therein and a second dielectric plate provided on the main surface of the second dielectric plate on the opposite side to the first ground conductor plate, and the through hole of the second dielectric plate is provided. A second ground conductor plate having a plurality of openings formed correspondingly and a radiating element adjacent to each other in the row direction of the radiating element array are connected to each other to form a pair of radiating elements. A column connecting the feed line, a second row-direction feed line that further connects a pair of radiating elements in the row direction to form a set of radiating elements, and the second row-direction feed line in the column direction Directional feed line and main feed line that feeds this column feed line It is intended.

【0013】請求項9に記載の発明に係わる平面アンテ
ナ装置は、上記第2の誘電体板に設けられた所定の貫通
孔に対応する上記第2の地導体板の開口部を閉塞したも
のである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a planar antenna device in which the opening of the second ground conductor plate corresponding to a predetermined through hole provided in the second dielectric plate is closed. is there.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に記載の発明に係る平面アンテナ装置
は、誘電体板の両主表面に第1及び第2の放射導体板を
設け、これらの第1及び第2の放射導体板にそれぞれ給
電し、それらの給電方向を互いに直交させるように構成
したので、交差偏波成分のもれ込みが少なく、偏波が共
用される。
In the planar antenna device according to the present invention, the first and second radiation conductor plates are provided on both main surfaces of the dielectric plate, and the first and second radiation conductor plates are respectively provided. Since power is fed and the feeding directions are made orthogonal to each other, leakage of cross-polarized components is small and polarized waves are shared.

【0015】請求項2に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、給電手段が第1の地導体板と第2の地導体板と
の間に設けられた第3の誘電体板の両主表面に設けられ
てトリプレート線路を構成しているので、放射導体板に
対する給電の線路損失が抑えられる。
In the planar antenna device according to the second aspect of the present invention, the feeding means is provided on both main surfaces of the third dielectric plate provided between the first ground conductor plate and the second ground conductor plate. Since the triplate line is provided on the radiating conductor plate, line loss of power feeding to the radiation conductor plate can be suppressed.

【0016】請求項3に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、誘電体板の両主表面に設けられた放射導体のパ
ターン形状が櫛歯状で、かつ、その給電方向の長さを給
電信号の1/2波長となるように設定したので、誘電体
板の両主面に設けられた第1及び第2の放射導体板間の
交差偏波成分を的確に把握でき、かつ、互いの偏波に対
するもれ込みが生じにくい。
In the planar antenna device according to the third aspect of the invention, the pattern of the radiation conductors provided on both main surfaces of the dielectric plate is comb-shaped, and the length in the feeding direction is the feeding signal. Since it is set to be 1/2 wavelength, it is possible to accurately grasp the cross polarization components between the first and second radiation conductor plates provided on both main surfaces of the dielectric plate, and Leakage against waves is unlikely to occur.

【0017】請求項4に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、放射導体が給電手段によって非接触にそれぞれ
異なる電力により励振されるので、給電手段からの不要
放射が抑制される。
In the planar antenna device according to the fourth aspect of the present invention, since the radiation conductors are excited by different powers in a non-contact manner by the power feeding means, unnecessary radiation from the power feeding means is suppressed.

【0018】請求項5に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、スロットアンテナを構成する第2の地導体板上
に誘電体板を積層し、放射導体及び第2の給電手段を設
けたので、放射導体は第2の地導体板をグランドとして
アンテナの機能を果たし、かつ、給電線路間の結合が抑
制される。
According to the fifth aspect of the present invention, in the planar antenna device, the dielectric plate is laminated on the second ground conductor plate forming the slot antenna, and the radiation conductor and the second feeding means are provided. The radiating conductor functions as an antenna with the second ground conductor plate as the ground, and the coupling between the feed lines is suppressed.

【0019】請求項6に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、行方向給電線路から列方向給電線路への給電点
を上記列方向に隣り合う放射素子間において同相となる
ように設定したので、給電線路が短くでき、かつ、放射
パターンの対称性も良好となる。
In the planar antenna device according to the present invention as defined in claim 6, since the feeding points from the row-direction feed lines to the column-direction feed lines are set to be in phase between the radiating elements adjacent in the column direction, The feed line can be shortened, and the symmetry of the radiation pattern can be improved.

【0020】請求項7に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、2分配した線路の長さを等しくして同位相で放
射素子に給電する給電方式1と2分配した線路の長さを
変えて同位相で放射素子に給電する給電方式2を同一平
面に配置するので、給電線路のスペースを小さくでき、
かつ、各放射素子の放射パターンの周波数特性の小さく
偏波の直交性が良好となる。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a planar antenna device in which the lengths of the two divided lines are made equal to each other and the lengths of the two divided lines are changed. Since the feeding method 2 for feeding the radiating element in the same phase is arranged on the same plane, the space of the feeding line can be reduced,
Moreover, the frequency characteristics of the radiation pattern of each radiating element are small, and the orthogonality of polarized waves is good.

【0021】請求項8に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、マトリクス状に配置された複数個の放射素子の
上に誘電体板及び地導体板を設け、これら誘電体板及び
地導体板に上記放射素子に対応するマトリクス状の貫通
孔及び開口部が形成されているので、放射導体に対する
給電の線路ロスが抑えられ、各放射素子に対する給電効
率が良好となる。
According to the eighth aspect of the present invention, in a planar antenna device, a dielectric plate and a ground conductor plate are provided on a plurality of radiation elements arranged in a matrix, and the dielectric plate and the ground conductor plate are provided. Since the matrix-shaped through holes and openings corresponding to the radiating elements are formed, line loss of power feeding to the radiating conductor is suppressed, and power feeding efficiency to each radiating element is improved.

【0022】請求項9に記載の発明に係る平面アンテナ
装置は、誘電体板に設けられた所定の貫通孔に対応する
第2の地導体板の開口部を閉塞したので、簡単な構成で
放射パターンが低サイドローブ化され、振幅分布が均一
となる。
In the planar antenna device according to the ninth aspect of the present invention, since the opening of the second ground conductor plate corresponding to the predetermined through hole provided in the dielectric plate is closed, radiation can be performed with a simple structure. The pattern has low side lobes, and the amplitude distribution is uniform.

【0023】[0023]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例について図を用い
て説明する。図1はこの発明の一実施例である平面アン
テナ装置、例えば、複数個のパッチアンテナを各々独立
した線路で励振するアレーアンテナの一部分である単一
のパッチアンテナを示す構成図であり、図1(a)は斜
視図、図1(b)は上面図、図1(c)は図1(a)に
おけるA−Aの断面図をそれぞれ示す。図1(a)乃至
(c)において、1は第1の地導体板、2はこの第1の
地導体板に隣接して設けられた第1の誘電体基板、3は
第1の誘電体板2上に設けられた第2の誘電体基板であ
り、第1の誘電体基板2よりも薄い所定の厚さtに設定
されている。また、4は第2の誘電体基板3の第1の主
表面5に設けられた第1の放射導体、6は第2の誘電体
基板3の第2の主表面7に設けられた第2の放射導体、
8は第1の主表面5に設けられ、第1の放射導体に給電
する第1の給電線路であるストリップ導体、9は第2の
主表面7に設けられ、第2の放射導体に給電する第2の
給電線路であるストリップ導体、10及び11はそれぞ
れ放射導体4及び6の給電点である。なお、放射導体4
及び6はその給電点10及び11が互いに90°ずれた
位置に設けられており、放射導体4及び6の表面の電流
方向は互いに直交するものとなる。さらに、放射導体4
及び6にはその給電点10及び11に対する給電方向に
沿って所定幅sのスリットが複数設けられ、そのパター
ン形状は櫛歯状に形成されている。そして、このような
構成において、1、2、3、4により第1のマイクロス
トリップアンテナ12、1、2、3、8により第1のマ
イクロストリップ線路13、1、2、5により第2のマ
イクロストリップアンテナ14、1、2、9により第2
のマイクロストリップ線路15がそれぞれ構成されてい
る。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a configuration diagram showing a planar antenna device according to an embodiment of the present invention, for example, a single patch antenna that is a part of an array antenna that excites a plurality of patch antennas on independent lines. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a top view, and FIG. 1C is a sectional view taken along line AA in FIG. 1A to 1C, 1 is a first ground conductor plate, 2 is a first dielectric substrate provided adjacent to the first ground conductor plate, and 3 is a first dielectric body. It is a second dielectric substrate provided on the plate 2, and is set to a predetermined thickness t smaller than that of the first dielectric substrate 2. Further, 4 is a first radiation conductor provided on the first main surface 5 of the second dielectric substrate 3, and 6 is a second radiation conductor provided on the second main surface 7 of the second dielectric substrate 3. Radiation conductor of
A strip conductor 8 is provided on the first main surface 5 and is a first feed line that feeds the first radiation conductor, and 9 is provided on the second main surface 7 and feeds the second radiation conductor. The strip conductors 10 and 11 which are the second feeding lines are feeding points of the radiation conductors 4 and 6, respectively. The radiation conductor 4
And 6 are provided such that their feeding points 10 and 11 are displaced from each other by 90 °, and the current directions on the surfaces of the radiation conductors 4 and 6 are orthogonal to each other. Furthermore, the radiation conductor 4
A plurality of slits having a predetermined width s are provided on the electrodes 6 and 6 along the feeding direction with respect to the feeding points 10 and 11, and the pattern shape thereof is formed in a comb tooth shape. In such a configuration, the first microstrip antennas 12, 1, 2, 3, 8 are configured by the first microstrip antennas 12, 1, 2, 3, 8, and the second microstrip lines are configured by the first microstrip lines 13, 1, 2, 5, respectively. 2nd by strip antenna 14, 1, 2, 9
The microstrip lines 15 of are respectively configured.

【0024】次に、これらマイクロストリップアンテナ
の形状及び寸法について説明する。先ず放射導体4及び
6の形状としては、正方形、長方形、円形と様々な形の
ものを用いることができるが、一般に放射導体上に励振
される偏波は、その放射導体の寸法及び給電信号の入力
波長によって周波数が変化するので、衛星通信など送受
信で異なる周波数の偏波を共用したい場合には入力波長
を同一として放射導体の形状を長方形とすることが望ま
れる。このようにすれば互いに周波数の異なる2種類の
偏波が得られ送受信で独立に使用できる。なお、本発明
では説明の簡略のため、正方形の形状のものについて説
明を行なう。
Next, the shapes and dimensions of these microstrip antennas will be described. First, the radiation conductors 4 and 6 may have various shapes such as a square, a rectangle, and a circle. Generally, the polarized wave excited on the radiation conductor is the size of the radiation conductor and the feed signal. Since the frequency changes depending on the input wavelength, when it is desired to share polarized waves of different frequencies for transmission and reception such as satellite communication, it is desirable that the radiation conductor has a rectangular shape with the same input wavelength. In this way, two types of polarized waves having different frequencies can be obtained and used independently for transmission and reception. In the present invention, for simplicity of description, a square shape will be described.

【0025】また、放射導体4及び6の寸法、特に給電
点10及び11に対する給電方向の幅Nは、この給電点
10及び11に給電される給電信号の波長:λの1/2
の長さにそれぞれ設定することが必要である。つまり、
本発明の平面アンテナ装置は偏波共用のアンテナを得る
ことを前提とし、このような平面アンテナ装置では、各
マイクロストリップアンテナ上に励振される偏波が互い
に干渉せず、独立したアンテナとして機能することが必
要であり、本実施例では交差偏波成分が互いに影響しな
いよう給電点10及び11を互いに90°ずらせて偏波
が直交するように構成されているが、厳密に言えばそれ
だけでは足りず、このマイクロストリップアンテナ上に
どのようなモードの偏波を励振させるかが大きな問題と
なる。
Further, the dimensions of the radiation conductors 4 and 6, particularly the width N in the feeding direction with respect to the feeding points 10 and 11, are 1/2 of the wavelength: λ of the feeding signal fed to the feeding points 10 and 11.
It is necessary to set the length of each. That is,
The planar antenna device of the present invention is premised on obtaining a dual-polarized antenna, and in such a planar antenna device, polarized waves excited on the respective microstrip antennas do not interfere with each other and function as independent antennas. In this embodiment, the feeding points 10 and 11 are displaced 90 ° from each other so that the cross polarization components do not affect each other, and the polarizations are orthogonal to each other. However, strictly speaking, this is sufficient. First, what kind of mode the polarized wave is excited on this microstrip antenna becomes a big problem.

【0026】図2は図1に示されるパッチアンテナの放
射導体4及び6の給電方向の幅Nを入力波長:λの1/
2の長さに設定し、λの給電信号を給電してマイクロス
トリップアンテナ上に偏波を励振させたときの磁流分布
及び電磁界分布をそれぞれ示す説明図である。放射導体
4及び6の給電方向の幅Nを給電信号の波長:λの1/
2の長さに設定すると、電磁界分布は図2に示す如くな
り、互いの偏波は交差偏波成分が少なくなって、互いに
影響の小さい直交偏波となる。図2に示すような磁流分
布及び電磁界分布を有するモードがTM10モードという
基本モードであり、給電信号の入力波長:λ又は放射導
体の形状を変更する場合には、図2に示すような基本モ
ードが励振されるようにすることが必要である。
FIG. 2 shows the width N of the radiation conductors 4 and 6 of the patch antenna shown in FIG. 1 in the feeding direction as 1 / the input wavelength: λ.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a magnetic current distribution and an electromagnetic field distribution when a length of 2 is set and a power supply signal of λ is supplied to excite polarized waves on a microstrip antenna. The width N of the radiation conductors 4 and 6 in the feeding direction is set to 1 / wavelength of the feeding signal: λ
When the length is set to 2, the electromagnetic field distribution becomes as shown in FIG. 2, the cross polarization components of the polarized waves are small, and the polarized waves are orthogonal polarized waves having a small influence on each other. A mode having a magnetic current distribution and an electromagnetic field distribution as shown in FIG. 2 is a basic mode of TM 10 mode, and when changing the input wavelength λ of the feeding signal or the shape of the radiation conductor, as shown in FIG. It is necessary to ensure that various fundamental modes are excited.

【0027】次に放射導体4及び6が設けられる第2の
誘電体基板3の厚さtについて説明する。図3は図1に
示すパッチアンテナに図2に示すような基本モード、本
実施ではTM10モードの偏波を励振させた場合における
各マイクロストリップアンテナ間の交差偏波成分[d
B]を示す特性図である。図3において、横軸は給電信
号の入力波長:λと第2の誘電体基板3の厚さtとの
比、縦軸はその比の変化に対する交差偏波成分をそれぞ
れ示し、この交差偏波成分が小さいほど、各アンテナ間
の結合が少ないといえる。よって、第2の誘電体基板3
の厚さtは給電信号の入力波長:λを一定とした場合、
交差偏波成分がある所定の値以下になるように設定すれ
ば良い。例えば衛星通信の場合、取り扱う信号の周波数
が1〜50[GHz]と高く、−20[dB]程度に設
定すれば送受間において、互いの偏波の励振に影響がな
く、信号の劣化が生じにくい薄型の平面アンテナ装置を
得ることができる。また、基本モードではなく、高次モ
ードの場合でも偏波の共用は可能だが、高次モードの場
合は図3に示す交差偏波成分の特性は傾きが小さいもの
となり、従って、所望の交差偏波成分以下とするために
は、基本モードの場合より、板厚tが厚いものとなり、
薄型化が要求される平面アンテナ装置においては、やは
り基本モードが望ましい。
Next, the thickness t of the second dielectric substrate 3 provided with the radiation conductors 4 and 6 will be described. FIG. 3 shows cross polarization components [d] between the respective microstrip antennas when the fundamental mode as shown in FIG. 2, TM 10 mode polarization is excited in the patch antenna shown in FIG.
It is a characteristic view showing B]. In FIG. 3, the horizontal axis represents the ratio of the input wavelength λ of the feed signal to the thickness t of the second dielectric substrate 3, and the vertical axis represents the cross polarization component with respect to the change in the ratio. It can be said that the smaller the component, the less coupling between the antennas. Therefore, the second dielectric substrate 3
When the input wavelength of the feed signal: λ is constant,
It may be set so that the cross polarization component is equal to or less than a predetermined value. For example, in the case of satellite communication, the frequency of the signal to be handled is as high as 1 to 50 [GHz], and if it is set to about -20 [dB], there will be no influence on the excitation of mutual polarized waves during transmission and reception, and signal deterioration will occur. It is possible to obtain a difficult and thin flat antenna device. Further, although polarization can be shared even in the higher-order mode instead of the fundamental mode, in the case of the higher-order mode, the characteristic of the cross-polarized component shown in FIG. In order to reduce the wave component or less, the plate thickness t becomes thicker than in the case of the basic mode,
The basic mode is still desirable in a planar antenna device that is required to be thin.

【0028】次に動作について説明する。本実施例にお
いては、マイクロストリップアンテナ12とマイクロス
トリップアンテナ14は地導体板1を共通に有し、か
つ、給電方向が互いに直交しているためアンテナ間の結
合は小さく、それぞれ独立したアンテナとして動作し、
交差偏波特性の優れたアンテナとなる。従って、1つの
偏波は第1のマイクロストリップアンテナ12により送
受信され、それと直交するもう1つの偏波は第2のマイ
クロストリップアンテナ14より送受信されるため、1
つのアンテナで偏波を共用する事ができる。
Next, the operation will be described. In the present embodiment, the microstrip antenna 12 and the microstrip antenna 14 have the ground conductor plate 1 in common and the feeding directions are orthogonal to each other, so that the coupling between the antennas is small, and they operate as independent antennas. Then
It becomes an antenna with excellent cross polarization characteristics. Therefore, one polarized wave is transmitted / received by the first microstrip antenna 12, and the other polarized wave orthogonal thereto is transmitted / received by the second microstrip antenna 14.
Polarization can be shared by two antennas.

【0029】また、本実施例においては、放射導体4及
び6のパターン形状をそれぞれ櫛歯状とし、各々が第2
の誘電体基板3を挟んで互いに90°ずれた配置で対向
するように第2の誘電体基板の両主表面に設けた構成と
しているが、これは、上述したマイクロストリップアン
テナ12及び14の間の相対的な電気的結合量の抑制を
目的していることは当然であるが、これ以外の観点から
考えてみても、放射導体のパターン形状を櫛歯状とする
ことに利点がある。つまり、第2の誘電体基板3の厚さ
tを求めるとは第1の放射導体4と第2の放射導体6と
の間の交差偏波成分を図3に示すように予め計算してお
き、この特性から適当な板厚を設定することが必要であ
るが、一般にマイクロストリップアンテナ間の結合量を
計算する場合、面接触で考えると、様々な要因により、
実際に作ったものと計算により求めたものとに大きな誤
差が生じ、現実的には非常に困難である。そこで、本実
施例のように放射導体のパターン形状を櫛歯状にすれ
ば、放射導体間が電気的に点接触していると考えられ、
例えばWiregrid法などの既存の技術で比較的容
易に放射導体4及び6間の結合量を正確に求めることが
でき、きわめて実用的な薄型の平面アンテナ装置を得る
ことができる。接触部分が点に近いほどより高精度に得
られる。
Further, in the present embodiment, the pattern shapes of the radiation conductors 4 and 6 are comb-shaped, and each of them is the second.
The dielectric substrate 3 is provided on both main surfaces of the second dielectric substrate so as to face each other with a 90 ° offset therebetween. This is between the microstrip antennas 12 and 14 described above. Of course, the purpose is to suppress the relative amount of electrical coupling of the radiation conductors. However, from the viewpoints other than this, there is an advantage in that the pattern shape of the radiation conductor is comb-shaped. That is, the thickness t of the second dielectric substrate 3 is obtained by calculating the cross polarization component between the first radiation conductor 4 and the second radiation conductor 6 in advance as shown in FIG. , It is necessary to set an appropriate plate thickness from this characteristic, but in general, when calculating the coupling amount between microstrip antennas, considering surface contact, due to various factors,
A large error occurs between the actually created one and the one obtained by calculation, which is extremely difficult in reality. Therefore, if the pattern shape of the radiation conductors is comb-shaped like in this embodiment, it is considered that the radiation conductors are electrically in point contact with each other.
For example, it is possible to obtain the coupling amount between the radiation conductors 4 and 6 accurately with an existing technique such as the Wiregrid method, and to obtain a very practical thin planar antenna device. The closer the contact portion is to the point, the higher the accuracy is obtained.

【0030】また、このWiregridモデルによっ
て求めた放射導体間の給量特性から面接触させた場合の
結合量を予測し、又は他の方法によって結合量を求める
ことにより、面接触させた場合の結合特性が正確に求め
られれば、単なる正方形又は長方形の放射導体を用いて
平面アンテナ装置を得ることができる。図4はパターン
形状を単なる正方形とした放射導体を第2の誘電体基板
3の両主表面に設けた場合のパッチアンテナの構成図で
あり、図4(a)、図4(b)、図4(c)はそれぞれ
斜視図、上面図、A−A断面図を示す。図4において、
1bは第2の誘電体3の第1の主表面5に設けられた第
1の放射導体、17は第2の主表面7に設けられた第2
の放射導体であり、これら放射導体16及び17は第2
の誘電体基板3を介して電気的に面接触している。な
お、図4においては、1、2、3、16により第1のマ
イクロストリップアンテナ18、1、2、17により第
2のマイクロストリップアンテナ19をそれぞれ構成し
ている。
Further, the coupling amount in the case of surface contact is predicted from the supply characteristic between the radiation conductors obtained by the Wiregrid model, or the coupling amount in the case of surface contact is obtained by another method. If the characteristics are accurately obtained, it is possible to obtain a planar antenna device using a mere square or rectangular radiating conductor. FIG. 4 is a configuration diagram of a patch antenna in which a radiation conductor having a simple square pattern is provided on both main surfaces of the second dielectric substrate 3, and FIGS. 4 (a), 4 (b), and FIG. 4C shows a perspective view, a top view, and an AA cross-sectional view, respectively. In FIG.
1b is a first radiation conductor provided on the first major surface 5 of the second dielectric 3, and 17 is a second radiation conductor provided on the second major surface 7.
Radiation conductors 16 and 17 of the second
Are in surface contact with each other via the dielectric substrate 3. In addition, in FIG. 4, the first microstrip antennas 18, 1, 2, and 17 constitute the second microstrip antenna 19, respectively.

【0031】次に図4に示すパッチアンテナの動作につ
いて説明する。第1のマイクロストリップアンテナ18
と第2のマイクロストリップアンテナ19は第1の地導
体板1を共通に有しかつ互いに直交した給電方向を有し
ているため直交する偏波を発生させることができる。一
般に方形マイクロストリップアンテナの基本モードはT
M10モードであり、本パッチアンテナにおいても図2
に示すような電磁界分布の偏波を励振させる。
Next, the operation of the patch antenna shown in FIG. 4 will be described. First microstrip antenna 18
Since the second microstrip antenna 19 and the second microstrip antenna 19 have the first ground conductor plate 1 in common and have feeding directions orthogonal to each other, orthogonal polarized waves can be generated. Generally, the fundamental mode of a rectangular microstrip antenna is T
In the M10 mode, the patch antenna of FIG.
The polarized wave of the electromagnetic field distribution as shown in is excited.

【0032】実施例2.次に、以上のようなパッチアン
テナをマトリクス状に複数個配置し、アレーアンテナを
構成し、これら複数個のパッチアンテナに給電を行う場
合について説明する。図5は複数個のパッチアンテナを
マトリクス状に配置したアレーアンテナに対する給電手
段を示す構成図であり、図5において、20はパッチア
ンテナ、21は2つのパッチアンテナ間の各放射導体に
端部をそれぞれ接続した第1の給電線路、22は第1の
給電線路21から給電される同相給電点、23は同相給
電点22と180度対称な位置に設けられた逆相給電
点、24は給電位置が180度異なる2つの給電点22
及び23に同位相の給電を行うため、第1の給電線路2
2の所定の位置に接続した第2の給電線路であり、他の
パッチアンテナもこのような位置関係で給電線路が接続
されている。25は図示しない給電部から給電される主
給電線路である。
Example 2. Next, a case will be described in which a plurality of patch antennas as described above are arranged in a matrix to form an array antenna and power is supplied to these plurality of patch antennas. FIG. 5 is a configuration diagram showing a feeding means for an array antenna in which a plurality of patch antennas are arranged in a matrix. In FIG. 5, 20 is a patch antenna and 21 is an end portion of each radiation conductor between the two patch antennas. Connected first feed lines, 22 are in-phase feed points fed from the first feed line 21, 23 is a reverse-phase feed point provided at a position 180 degrees symmetrical with the in-phase feed point 22, and 24 is a feed position Two feeding points 22 with different 180 degrees
And 23 to feed the same phase, the first feed line 2
The second feed line is connected to a predetermined position of 2, and the feed lines of other patch antennas are also connected in such a positional relationship. Reference numeral 25 is a main power feeding line fed from a power feeding unit (not shown).

【0033】次に動作について説明する。全ての放射導
体を同位相で給電するため2つのパッチアンテナをペア
にして一方のパッチアンテナは通常の同相給電点22よ
り給電し、他方のパッチアンテナは一方のパッチアンテ
ナの180度対称な点23から給電を行う。対称な点2
3から給電を行った場合マイクロストリップアンテナは
180位相がずれて給電されるので、これを第1の線路
21の長さの比で同位相となるように補償する。逆相か
ら給電することにより線路配置をコンパクトにまとめた
アンテナとなり偏波共用アンテナの給電線路配置が容易
になる。なお、本実施例は、一面のみの場合について述
べたが、実施例1において示したようなパッチアンテナ
によりアレーアンテナを構成する場合は、第2の誘電体
基板3の第1及び第2の主表面に互いに90°方向をず
らして配置することが必要である。
Next, the operation will be described. In order to feed all the radiating conductors in the same phase, two patch antennas are paired and one patch antenna feeds from a normal in-phase feeding point 22, and the other patch antenna feeds a point 23 of 180 degrees symmetry of one patch antenna. Power is supplied from. Symmetric point 2
When the power is supplied from 3, the microstrip antenna is supplied with a 180-phase shift, so this is compensated so as to be in phase with the length ratio of the first line 21. By feeding power from the opposite phase, the line arrangement becomes a compact antenna, and the feed line arrangement of the dual polarization antenna becomes easy. Although the present embodiment has described the case of only one surface, when the array antenna is configured by the patch antenna as shown in the first embodiment, the first and second main parts of the second dielectric substrate 3 are formed. It is necessary to place them on the surface so that they are offset from each other by 90 °.

【0034】実施例3.次に、アレーアンテナに対する
他の給電手段について説明する。図6はこの発明のアレ
ーアンテナに対する他の給電手段を示す構成図である。
図6において、26は2分配した線路の長さを等しくし
た第1の給電方式、27は2分配した線路の長さを変え
て同位相で放射素子に給電する第2の給電方式である。
Example 3. Next, another feeding means for the array antenna will be described. FIG. 6 is a configuration diagram showing another feeding means for the array antenna of the present invention.
In FIG. 6, reference numeral 26 is a first power feeding method in which the lengths of the two-divided lines are made equal, and 27 is a second power feeding method in which the lengths of the two-divided lines are changed and power is fed to the radiating element in the same phase.

【0035】次に動作について説明する。一般にアレー
アンテナとしてアンテナの配置された面に垂直に電波を
放射させる場合、全ての放射導体を同位相で給電する必
要がある。図6では2分配した線路の長さを等しくした
第1の給電方式26と2分配した線路の長さを変えて、
例えば線路の長さを1波長の位相に相当する分だけ変え
て同位相で放射素子に給電する第2の給電方式27を同
一平面上に配置することにより、コンパクトな給電回路
を構成しアンテナの多層化を容易にすることができる。
これにより偏波共用アンテナを得ることができる。
Next, the operation will be described. Generally, when an electric wave is radiated as an array antenna perpendicularly to the plane on which the antennas are arranged, it is necessary to feed all the radiating conductors in the same phase. In FIG. 6, by changing the lengths of the first and second feeding systems 26 in which the lengths of the two-divided lines are made equal,
For example, by arranging the second feeding method 27 for feeding the radiating element in the same phase by changing the length of the line by an amount corresponding to the phase of one wavelength, a compact feeding circuit can be configured and Multilayering can be facilitated.
Thereby, a dual polarization antenna can be obtained.

【0036】実施例4.また、このような複数個のパッ
チアンテナにより構成されたアレーアンテナにおいて
は、アンテナ装置全体としての振幅分布がばらつき、均
一な振幅分布を得られない場合が生じる。図7はこのよ
うな振幅分布を均一にするための一実施例を示すもので
ある。図7において、28はパッチアンテナを構成する
放射導体、29は各放射導体28に給電する給電線路、
30は放射導体28及び給電線路29上に設けられた誘
電体基板、31は誘電体基板30の主表面に設けられた
第2の地導体板、32は放射導体28に対応して誘電体
基板30に設けられた貫通孔及びこの貫通孔に対応して
第2の地導体板31に形成された開口部からなるアパー
チャ、33はこれら貫通孔及び開口部32を遮蔽したア
パーチャである。
Example 4. In an array antenna composed of such a plurality of patch antennas, the amplitude distribution of the antenna device as a whole varies, and a uniform amplitude distribution may not be obtained. FIG. 7 shows an embodiment for making such an amplitude distribution uniform. In FIG. 7, 28 is a radiating conductor forming a patch antenna, 29 is a feeding line for feeding each radiating conductor 28,
Reference numeral 30 denotes a dielectric substrate provided on the radiation conductor 28 and the feeding line 29, 31 denotes a second ground conductor plate provided on the main surface of the dielectric substrate 30, and 32 denotes a dielectric substrate corresponding to the radiation conductor 28. An aperture formed of a through hole provided in 30 and an opening formed in the second ground conductor plate 31 corresponding to the through hole, and 33 is an aperture that shields the through hole and the opening 32.

【0037】次に動作について説明する。図7に示すよ
うに遮蔽したアパーチャ33を設けるとアレーアンテナ
全体の振幅分布に重みをつけることができ、例えば所定
の位置に遮蔽したアパーチャ33を設ければ、均一な振
幅分布を得ることができる。このように、アレーアンテ
ナにおいて振幅分布がばらつくのは、各放射導体28に
励振される偏波にサイドローブが生じており、各々のサ
イドローブは低いものであるが図7に示すように複数個
配置され、アレーアンテナを構成することにより、それ
らサイドローブが蓄積されるからである。これに対し、
放射導体の1つ1つのサイドローブを抑制し、全体的な
振幅分布のばらつきを抑制することも考えられるが、非
常に面倒であり、また全体として均一性がとれるかどう
かも難しく、本実施例の如く構成することで効率的にア
レーアンテナ全体の振幅分布のばらつきを抑制できる。
Next, the operation will be described. If the shielded aperture 33 is provided as shown in FIG. 7, the amplitude distribution of the entire array antenna can be weighted. For example, if the shielded aperture 33 is provided at a predetermined position, a uniform amplitude distribution can be obtained. . As described above, in the array antenna, the amplitude distribution varies because side lobes are generated in the polarized waves excited by the radiating conductors 28, and each side lobe is low, but as shown in FIG. This is because the side lobes are accumulated by arranging them and forming an array antenna. In contrast,
It is conceivable to suppress each side lobe of the radiating conductor to suppress the variation in the overall amplitude distribution, but this is very troublesome and it is difficult to obtain uniformity as a whole. With such a configuration, it is possible to efficiently suppress variations in the amplitude distribution of the entire array antenna.

【0038】実施例5.次に、本発明の平面アンテナ装
置に係わる他の実施例について説明する。図8は複数個
のパッチアンテナをマトリクス状に配置して構成される
アレーアンテナの単一のパッチアンテナを示す構成図で
あり、図8(a)は斜視図、図8(b)はそのA−A断
面図をそれぞれ示す。なお、図8(a)は放射導体の位
置関係を理解しやすくするために第1及び第2の地導体
板に隣接した誘電体基板は省略して記載している。図8
において、34は実施例1の図1に示されるパッチアン
テナの第2の誘電体基板3上に積層された第3の誘電体
基板、35は第3の誘電体基板34に隣接して設けられ
た第2の地導体板、36は第2の地導体板35に設けら
れた開口部であるアパーチャである。このアパーチャ3
6は図8(a)(b)に示されるとおり、第1及び第2
の給電線路8及び9がトリプレート線路を構成するよう
に第2の地導体35上に設けられている。なお、4は偏
波方向と同一方向のスリットを有する第1の放射導体で
あり、1、2、3より第1のマイクロストリップアンテ
ナを構成している。6は偏波方向と同一方向のスリット
を有する第2の放射導体であり、1、2、6により第2
のマイクロストリップアンテナを構成している。
Embodiment 5 FIG. Next, another embodiment relating to the planar antenna device of the present invention will be described. 8A and 8B are configuration diagrams showing a single patch antenna of an array antenna configured by arranging a plurality of patch antennas in a matrix form. FIG. 8A is a perspective view and FIG. -A sectional drawing is each shown. Note that in FIG. 8A, the dielectric substrate adjacent to the first and second ground conductor plates is omitted for easy understanding of the positional relationship of the radiation conductors. FIG.
34 is a third dielectric substrate laminated on the second dielectric substrate 3 of the patch antenna shown in FIG. 1 of the first embodiment, and 35 is provided adjacent to the third dielectric substrate 34. A second ground conductor plate 36 is an aperture which is an opening provided in the second ground conductor plate 35. This aperture 3
6 is the first and the second as shown in FIGS.
The feed lines 8 and 9 are provided on the second ground conductor 35 so as to form a triplate line. In addition, 4 is a 1st radiation conductor which has a slit of the same direction as a polarization direction, and comprises the 1st microstrip antenna from 1,2,3. Reference numeral 6 is a second radiating conductor having a slit in the same direction as the polarization direction.
Of the microstrip antenna.

【0039】次に動作について説明する。第1の放射導
体4は第1の地導体1と両者を挟む誘電体基板とで第1
のマイクロストリップアンテナを構成し、給電回路は放
射導体4と同一平面にあるストリップ導体8と誘電体基
板をかした第1の地導体板1及び第2の地導体板35に
よりトリプレート型のストリップ線路を構成している。
このトリプレート型のストリップ線路でマイクロストリ
ップアンテナが励振され、直線偏波の電波を放出する。
また、第1のマイクロストリップアンテナと直交した偏
波を有する第2のマイクロストリップアンテナは第1の
地導体板1、第2の放射導体6とで構成されている。給
電回路は同様に放射導体6と同一平面にあるストリップ
導体9と第1の地導体1と第2の地導体35よりトリプ
レート型のストリップ線路を構成している。従って、ト
リプレート線路により給電線路からの不要放射を抑えか
つ1つの偏波は第1のマイクロストリップアンテナより
送受信され、それと直交するもう1つの偏波は第2のマ
イクロストリップアンテナより送受信されるため、1つ
のアンテナで偏波を共用することができる。
Next, the operation will be described. The first radiation conductor 4 is composed of the first ground conductor 1 and the dielectric substrate that sandwiches the first ground conductor 1 and the first ground conductor 1.
Of the strip conductor 8 in the same plane as the radiating conductor 4 and the first ground conductor plate 1 and the second ground conductor plate 35 which are formed of a dielectric substrate. It composes the track.
A microstrip antenna is excited by this triplate-type strip line and emits linearly polarized radio waves.
The second microstrip antenna having a polarization orthogonal to the first microstrip antenna is composed of the first ground conductor plate 1 and the second radiation conductor 6. Similarly, the power feeding circuit forms a triplate-type strip line by the strip conductor 9, which is in the same plane as the radiation conductor 6, the first ground conductor 1, and the second ground conductor 35. Therefore, the triplate line suppresses unnecessary radiation from the feed line and one polarized wave is transmitted / received by the first microstrip antenna, and the other polarized wave orthogonal thereto is transmitted / received by the second microstrip antenna. Polarization can be shared by one antenna.

【0040】実施例6.図9はこの発明の他の実施例を
示す平面アンテナ装置のパッチアンテナの構成図であ
る。図9において37は、第1の放射導体16を非接触
で電磁的に励振するため、第2の誘電体基板3の第2の
主表面7に設けられた給電線路である。この給電線路3
7は第1の放射導体16のほぼ中央部付近まで伸延され
ており、かつ、誘電体基板2、34をそれぞれ介して第
1の地導体板1と第2の地導体板35により第1の給電
線路8と同様にトリプレート線路を構成している。本実
施例によれば、第1の放射導体16が給電線路37によ
り非接触で電磁的に給電されることにより1つの放射導
体を2方向に励振し、偏波の共用が可能となる。また給
電線路からの不要放射を抑圧できる効果も有する。
Embodiment 6 FIG. FIG. 9 is a configuration diagram of a patch antenna of a planar antenna device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 9, 37 is a feed line provided on the second main surface 7 of the second dielectric substrate 3 for electromagnetically exciting the first radiation conductor 16 in a non-contact manner. This feeder line 3
Numeral 7 extends to almost the central portion of the first radiating conductor 16 and the first ground conductor plate 1 and the second ground conductor plate 35 form the first ground conductor plate 1 through the dielectric substrates 2 and 34, respectively. A triplate line is configured similarly to the power feed line 8. According to the present embodiment, the first radiation conductor 16 is electromagnetically fed by the feeding line 37 in a non-contact manner to excite one radiation conductor in two directions and share polarized waves. It also has the effect of suppressing unnecessary radiation from the power supply line.

【0041】実施例7.図10はこの発明の他の実施例
を示す平面アンテナ装置のパッチアンテナの構成図であ
る。図10において38は、第2の地導体板35と同一
平面に設けられた放射導体である。次に動作について説
明する。本実施例においては実施例6と同様の原理で第
2の地導体板35と同一平面内に放射導体38が第2の
誘電体基板3の両主面表5及び7にそれぞれ設けられた
第1及び第2の給電線路39及び40により非接触で電
磁的にそれぞれ励振されて、互いに直交する2つの偏波
を放射するので、給電線路からの放射の少ない偏波共用
アンテナが得られる。
Example 7. FIG. 10 is a configuration diagram of a patch antenna of a planar antenna device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 10, 38 is a radiation conductor provided on the same plane as the second ground conductor plate 35. Next, the operation will be described. In this embodiment, the radiation conductors 38 are provided in the same plane as the second ground conductor plate 35 on both main surface tables 5 and 7 of the second dielectric substrate 3 according to the same principle as in the sixth embodiment. Since the first and second feed lines 39 and 40 are electromagnetically excited in a non-contact manner and radiate two polarized waves that are orthogonal to each other, a dual-polarization antenna with less radiation from the feed lines can be obtained.

【0042】実施例8.図11はこの発明の他の実施例
を示す平面アンテナ装置のパッチアンテナの構成図であ
る。図11において41はストリップ導体、42は第3
の誘電体基板34に隣接して設けられた第2の地導体板
35に形成されたスロット、43乃至45は第2の地導
体板35上に積層された誘電体基板、46は誘電体基板
に隣接して設けられた第3の地導体板、47は誘電体基
板44に貫通する貫通孔である。次に動作について説明
する。1つの偏波はストリップ導体41よりスロット4
2を非接触に電磁的に給電励振し、ストリップ線路と平
行な偏波をスロット42より放射する。一方、もう1つ
の偏波はストリップ線路8により放射導体4を励振する
ことにより給電線路間の結合が小さく偏波間のアイソレ
ーションがとれた偏波共用アンテナをえることができ
る。
Example 8. FIG. 11 is a block diagram of a patch antenna of a planar antenna device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 11, 41 is a strip conductor and 42 is a third conductor.
Slot formed in the second ground conductor plate 35 provided adjacent to the dielectric substrate 34, 43 to 45 are dielectric substrates laminated on the second ground conductor plate 35, and 46 is a dielectric substrate. A third ground conductor plate, which is provided adjacent to, is a through hole penetrating the dielectric substrate 44. Next, the operation will be described. One polarization is slot 4 from strip conductor 41
2 is electromagnetically fed and excited in a contactless manner, and a polarized wave parallel to the strip line is radiated from the slot 42. On the other hand, for the other polarized wave, by exciting the radiation conductor 4 with the strip line 8, it is possible to obtain a polarized wave common antenna in which the coupling between the feed lines is small and the isolation between the polarized waves is taken.

【0043】実施例9.図12はこの発明の他の実施例
を示す平面アンテナ装置のパッチアンテナの構成図であ
る。図12において48はストリップ線路49により非
接触で電磁的に励振されるプリントダイポールである。
次に動作について説明する。実施例8と同様の原理で、
1つの偏波は第1のストリップ導体41よりスロット4
2を非接触に電磁的に給電励振しストリップ線路41と
平行な偏波をスロット42より放射する。一方、もう1
つの偏波はストリップ線路49よりプリントダイポール
48を電磁的に励振することにより給電線路間の結合が
小さく偏波間のアイソレーションがとれた偏波共用アン
テナをえることができる。
Embodiment 9 FIG. FIG. 12 is a configuration diagram of a patch antenna of a planar antenna device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 12, reference numeral 48 is a printed dipole that is electromagnetically excited by a strip line 49 in a non-contact manner.
Next, the operation will be described. According to the same principle as in Example 8,
One polarization is slot 4 from the first strip conductor 41.
2 is electromagnetically fed and excited in a contactless manner, and a polarized wave parallel to the strip line 41 is radiated from the slot 42. Meanwhile, another one
The two polarized waves are electromagnetically excited by the printed dipole 48 from the strip line 49, so that a polarized wave common antenna in which the coupling between the feed lines is small and the polarized waves are isolated from each other can be obtained.

【0044】実施例10.図13はこの発明の他の実施
例を示す平面アンテナ装置のパッチアンテナの構成図で
ある。図13において50はストリップ導体51がその
中央部分で接続するべく形成された放射導体であり、2
本のスリット52によってストリップ導体51を放射導
体50の中央部まで引き込んで中央部に給電点53を設
けている。本実施例によれば、ストリップ導体51によ
り放射導体50を直接励振することがこのときストリッ
プ導体51に平行なスリット52によりマイクロストリ
ップアンテナ1、2、3、50の入力インピーダンスが
低下し整合がとりやすい偏波共用アンテナを得ることが
できる。即ち、放射導体50の給電点をその中央部でな
く、端部に設けた場合、給電信号は反射され、入力イン
ピーダンスが高くなる。一般に放射導体からの反射量は
中央部が最も小さく、端部に離れるほど大きくなる。イ
ンピーダンスが低ければマッチングはとり易く、給電点
は中央部付近に設けることが望まれる。
Example 10. FIG. 13 is a configuration diagram of a patch antenna of a planar antenna device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 13, reference numeral 50 denotes a radiating conductor formed so that the strip conductor 51 is connected at its central portion.
The strip conductor 51 is drawn to the center of the radiation conductor 50 by the slit 52 of the book, and the feeding point 53 is provided at the center. According to the present embodiment, it is possible to directly excite the radiation conductor 50 by the strip conductor 51, and at this time, the slit 52 parallel to the strip conductor 51 lowers the input impedance of the microstrip antennas 1, 2, 3, 50, thereby achieving matching. An easy-to-use dual polarization antenna can be obtained. That is, when the feeding point of the radiation conductor 50 is provided not at the central portion but at the end portion, the feeding signal is reflected and the input impedance becomes high. In general, the amount of reflection from the radiation conductor is the smallest at the central portion, and becomes larger as the distance from the end portion increases. Matching is easy if the impedance is low, and it is desirable to provide the feeding point near the center.

【0045】実施例11.図14はこの発明の他の実施
例を示す平面アンテナ装置のパッチアンテナの構成図で
ある。図14において、12cは放射導体に直交するス
リットである。54は、短く折りたたまれた放射導体
で、給電方向と平行なスリット55が形成されている。
本実施例によれば、実施例10と同様の原理で、ストリ
ップ導体54によりスロット42を非接触に電磁的に給
電励振し、ストリップ線路54と平行な偏波をスロット
42より放射し、給電線路をコンパクトにまとめた偏波
共用アンテナを得ることができる。
Example 11. FIG. 14 is a configuration diagram of a patch antenna of a planar antenna device showing another embodiment of the present invention. In FIG. 14, 12c is a slit orthogonal to the radiation conductor. Reference numeral 54 denotes a radiation conductor that is folded short, and has a slit 55 that is parallel to the feeding direction.
According to the present embodiment, on the same principle as that of the tenth embodiment, the slot 42 is electromagnetically fed and excited by the strip conductor 54 in a non-contact manner, and the polarized wave parallel to the strip line 54 is radiated from the slot 42. It is possible to obtain a dual-polarization antenna that is compactly assembled.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1の平面アンテナ装置によれば、
第2の誘電体基板の両主表面に互いに給電方向の直交す
るマイクロストリップアンテナが配置されているので薄
型の層構成で直交する偏波共用のアンテナが得られる効
果を奏する。
According to the planar antenna device of claim 1,
Since the microstrip antennas orthogonal to each other in the feeding direction are arranged on both main surfaces of the second dielectric substrate, there is an effect that an antenna for dual polarization can be obtained with a thin layer structure.

【0047】請求項2の平面アンテナ装置によれば、第
2の誘電体基板上に第2の誘電体基板に貫通する貫通孔
が設けられた第2の地導体板を設けることにより、薄型
の層構成で、かつ、線路からの不要放射を押さえる偏波
共用のアンテナが得られる効果を奏する。
According to the planar antenna device of the second aspect, by providing the second ground conductor plate in which the through hole penetrating the second dielectric substrate is provided on the second dielectric substrate, it is possible to reduce the thickness. An effect is obtained in which a dual-polarized antenna that has a layered structure and suppresses unnecessary radiation from the line is obtained.

【0048】請求項3の平面アンテナ装置によれば、放
射導体のパターン形状を櫛歯状とし、その給電方向の長
さを給電信号の入力波長:λの1/2としたので薄型の
層構成で交差偏波特性の良好な偏波共用のアンテナが得
られる効果を奏する。
According to the planar antenna device of the third aspect, since the pattern of the radiation conductor is comb-shaped and the length in the feeding direction is 1/2 of the input wavelength of the feeding signal: λ, a thin layer structure is provided. The effect of obtaining a dual-polarization antenna with good cross polarization characteristics is obtained.

【0049】請求項4の平面アンテナ装置によれば、1
つの放射導体を共用とし、一方側を電磁的に励振するの
で簡単な構成で、かつ、薄型の線路からの不要放射を押
さえる偏波共用のアンテナが得られる効果を奏する。
According to the flat antenna device of claim 4, 1
Since two radiating conductors are shared and one side is electromagnetically excited, an effect is obtained that has a simple configuration and that can be used for polarized waves that suppresses unnecessary radiation from a thin line.

【0050】請求項5の平面アンテナ装置によれば、第
1の放射素子を非接触で電磁的に給電し、第2の放射素
子を直接給電することで簡単な構成で給電線路間の結合
が小さく、直交した偏波間のアイソレーションがとれた
偏波共用のアンテナが得られる効果を奏する。
According to the plane antenna device of the fifth aspect, the first radiating element is electromagnetically fed in a non-contact manner, and the second radiating element is fed directly. It is possible to obtain an antenna that is small in size and has polarization isolation with orthogonal polarization isolation.

【0051】請求項6の平面アンテナ装置によれば、隣
接して配置された放射導体の対を少なくとも1対備え、
上記対をなす放射素子への給電位置をほぼ180°対称
に設け、給電位相を逆相の位置から給電される給電信号
を線路の長さを変えることにより同相とし、マイクロス
トリップアンテナを同相で給電する対を同一面に配置す
ることで不要な平行平板モード、あるいは高次モードを
抑圧する事ができ、対称性のよい放射パターンをもつ偏
波共用アンテナが得られる効果を奏する。
According to the planar antenna device of the sixth aspect, at least one pair of radiating conductors arranged adjacent to each other is provided,
The power supply positions to the paired radiating elements are symmetrically arranged about 180 °, and the power supply phase is set to the same phase by changing the length of the line, and the microstrip antenna is fed in the same phase. By arranging these pairs on the same plane, it is possible to suppress unnecessary parallel plate modes or higher-order modes, and it is possible to obtain a dual-polarization antenna having a radiation pattern with good symmetry.

【0052】請求項7の平面アンテナ装置によれば、2
分配した線路の長さを等しくして同位相で放射素子に給
電する第1の給電方式と2分配した線路の長さを変えて
同位相で放射素子に給電する第2の給電方式を同一平面
に配置することで、給電線路のスペースを小さくし、か
つ放射パターンの周波数特性の小さい偏波共用アンテナ
が得られる効果を奏する。
According to the planar antenna device of claim 7, 2
The same plane is used for the first feeding method in which the lengths of the distributed lines are made equal to feed the radiating element in the same phase and the second feeding method in which the length of the divided lines is changed and the radiating element is fed in the same phase. By arranging the antenna in a space, the space for the feed line can be reduced, and an effect can be obtained in which a dual-polarization antenna having a radiation pattern with a small frequency characteristic is obtained.

【0053】請求項8の平面アンテナ装置によれば、ア
レーアンテナを構成する各パッチアンテナに対する給電
手段が各々独立したトリプレートの線路を構成するの
で、給電手段からの不要放射が抑えられ、かつ、全体と
して線路ロスが大幅に改善できる偏波共用アンテナが得
られる効果を奏する。
According to the planar antenna device of the eighth aspect, since the feeding means for each patch antenna constituting the array antenna constitutes an independent triplate line, unnecessary radiation from the feeding means is suppressed, and As a whole, it is possible to obtain a dual-polarization antenna that can significantly reduce line loss.

【0054】請求項9の平面アンテナ装置によれば、放
射素子の上部にある第2の地導体板に放射素子のほぼ上
部に穴を開けたものと穴を開けないものを配置すること
で、簡単な構造で低サイドローブ化な偏波共用アンテナ
が得られる効果を奏する。
According to the planar antenna device of the ninth aspect, the second ground conductor plate on the upper part of the radiating element is provided with a hole substantially above the radiating element and a holeless hole. It is possible to obtain a dual polarization antenna with a simple structure and a low side lobe.

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

【図1】 この発明の一実施例である平面アンテナ装置
の一対のパッチアンテナを示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す一対のパッチアンテナにTM10
モードを励振させたときの磁流・電界分布図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a pair of patch antennas shown in FIG.
It is a magnetic current and electric field distribution map when a mode is excited.

【図3】 図1に示す一対のパッチアンテナの交差偏波
特性図である。
FIG. 3 is a cross polarization characteristic diagram of the pair of patch antennas shown in FIG.

【図4】 この発明の他の実施例である平面アンテナ装
置の一対のパッチアンテナを示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の他の実施例である平面アンテナ装
置の給電方式を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a power feeding system of the planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の他の実施例である平面アンテナ装
置の給電方式を示す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a power feeding system of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の他の実施例であるアレーアンテナ
を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an array antenna according to another embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の他の実施例である平面アンテナ装
置の一対のパッチアンテナを示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の他の実施例である平面アンテナ装
置の一対のパッチアンテナを示す構成図である。
FIG. 9 is a configuration diagram showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の他の実施例である平面アンテナ
装置の一対のパッチアンテナを示す構成図である。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の他の実施例である平面アンテナ
装置の一対のパッチアンテナを示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の他の実施例である平面アンテナ
装置の一対のパッチアンテナを示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の他の実施例である平面アンテナ
装置の一対のパッチアンテナを示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の他の実施例である平面アンテナ
装置の一対のパッチアンテナを示す斜視図である。
FIG. 14 is a perspective view showing a pair of patch antennas of a planar antenna device according to another embodiment of the present invention.

【図15】 従来の平面アンテナ装置であるアレーアン
テナを示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing an array antenna which is a conventional planar antenna device.

【図16】 従来の平面アンテナ装置の給電方式を示す
説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a power feeding system of a conventional planar antenna device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の地導体板、2 第1の誘電体基板、3 第2
の誘電体基板、4 第1の放射導体、5 第1の主表
面、6 第2の放射導体、7 第2の主表面、8第1の
ストリップ導体、9 第2のストリップ導体、10 第
1の給電点、11 第2の給電点、12 第1のマイク
ロストリップアンテナ、13 第1のマイクロストリッ
プ線路、14 第2のマイクロストリップアンテナ、1
5 第2のマイクロストリップ線路、20 パッチアン
テナ、21 第1の給電線路、22 同相給電点、23
逆相給電点、24 第2の給電線路、25 主給電線
路、30 誘電体基板、31 第2の地導体板、32
アパーチャ、33 遮蔽したアパーチャ。
1 first ground conductor plate, 2 first dielectric substrate, 3 second
Dielectric substrate, 4 first radiation conductor, 5 first major surface, 6 second radiation conductor, 7 second major surface, 8 first strip conductor, 9 second strip conductor, 10 first Feeding point, 11 second feeding point, 12 first microstrip antenna, 13 first microstrip line, 14 second microstrip antenna, 1
5 2nd microstrip line, 20 patch antenna, 21 1st feed line, 22 common-mode feed point, 23
Anti-phase feeding point, 24 Second feeding line, 25 Main feeding line, 30 Dielectric substrate, 31 Second ground conductor plate, 32
Aperture, 33 shielded aperture.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 砂原 米彦 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yonehiko Sunahara 5-1-1 Ofuna, Kamakura-shi Electronic Systems Research Center, Mitsubishi Electric Corporation

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平面状の地導体板と、この地導体板に隣
接して設けられた第1の誘電体板と、この第1の誘電体
板上に積層され、上記第1の誘電体板の厚さよりも薄い
第2の誘電体板と、この第2の誘電体板の両主表面にそ
れぞれ設けられた第1及び第2の放射導体板と、これら
の第1及び第2の放射導体板にそれぞれ給電し、それら
の給電方向を互いに直交させることにより、直交した偏
波を励振させる給電手段とを備えたことを特徴とする平
面アンテナ装置。
1. A planar ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the ground conductor plate, and a first dielectric plate laminated on the first dielectric plate to form the first dielectric plate. A second dielectric plate thinner than the thickness of the plate, first and second radiation conductor plates respectively provided on both main surfaces of the second dielectric plate, and first and second radiation plates of these. A planar antenna device comprising: power feeding means for exciting orthogonally polarized waves by feeding power to the conductor plates and making their power feeding directions orthogonal to each other.
【請求項2】 平面状の第1の地導体板と、この第1の
地導体板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この
第1の誘電体板上に設けられた第2の誘電体板と、上記
第1の誘電体板と上記第2の誘電体板との間に設けら
れ、上記第1及び第2の誘電体板の厚さよりも薄い第3
の誘電体板と、この第3の誘電体板の両主表面に櫛歯状
片を有する導体パターンが形成され、両主表面における
櫛歯状片の延在方向が互いに直交するように配置された
放射導体板と、上記第2の誘電体板に隣接して設けられ
た第2の地導体板と、上記放射導体板に給電し、直交し
た偏波を励振させる給電手段とを備えたことを特徴とす
る平面アンテナ装置。
2. A planar first ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate, and a first dielectric plate provided on the first dielectric plate. A second dielectric plate, a third dielectric plate provided between the first dielectric plate and the second dielectric plate, the third dielectric plate being thinner than the first and second dielectric plates.
And a conductor pattern having comb teeth on both main surfaces of the third dielectric plate, and the conductor patterns are arranged so that the extending directions of the comb teeth on both main surfaces are orthogonal to each other. A radiation conductor plate, a second ground conductor plate provided adjacent to the second dielectric plate, and a feeding means for feeding power to the radiation conductor plate and exciting orthogonal polarized waves. A planar antenna device.
【請求項3】 請求項第2項において、上記櫛歯状片の
延在方向における長さを上記給電手段によって給電され
る給電信号の1/2波長としたことを特徴とする平面ア
ンテナ装置。
3. The planar antenna device according to claim 2, wherein the length of the comb tooth-shaped piece in the extending direction is ½ wavelength of a feed signal fed by the feeding means.
【請求項4】 平面状の第1の地導体板と、この第1の
地導体板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この
第1の誘電体板上に設けられた第2の誘電体板と、上記
第1の誘電体板と上記第2の誘電体板との間に設けら
れ、上記第1及び第2の誘電体板の厚さよりも薄い第3
の誘電体板と、この第3の誘電体板の両主表面に導体パ
ターンが形成された放射導体板と、上記第2の誘電体板
に隣接して設けられ、上記放射導体板の導体パターンを
外部に露出させる開口部を有する第2の地導体板と、上
記放射導体板に給電し、直交した偏波を励振させる給電
手段とを備えたことを特徴とする平面アンテナ装置。
4. A planar first ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate, and a first dielectric plate provided on the first dielectric plate. A second dielectric plate, a third dielectric plate provided between the first dielectric plate and the second dielectric plate, the third dielectric plate being thinner than the first and second dielectric plates.
Dielectric plate, a radiation conductor plate having conductor patterns formed on both main surfaces of the third dielectric plate, and a conductor pattern of the radiation conductor plate provided adjacent to the second dielectric plate. A planar antenna device, comprising: a second ground conductor plate having an opening for exposing the antenna to the outside; and power feeding means for feeding power to the radiation conductor plate to excite orthogonal polarized waves.
【請求項5】 平面状の第1の地導体板と、この第1の
地導体板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この
第1の誘電体板上に積層され、上記第1の誘電体板の厚
さよりも薄い第2の誘電体板と、この第2の誘電体板に
設けられた第1の給電手段と、この第1の給電手段上に
第3の誘電体板を介して積層され、上記第1の給電手段
により非接触で電磁的に給電され、その給電方向に沿っ
た偏波を励振するスロットが形成された第2の地導体板
と、この第2の地導体板に隣接して設けられた第4の誘
電体板と、この第4の誘電体板上に積層され、上記第4
の誘電体板の厚さよりも薄い第5の誘電体板と、この第
5の誘電体板に設けられた第2の給電手段と、この第2
の給電手段上に第6の誘電体板を介して設けられた第3
の地導体板と、上記第5の誘電体板に設けられ、上記第
1の給電手段の給電方向と垂直な方向から上記第2の給
電手段により給電され、上記スロットにより励振される
偏波と直交する方向の偏波を励振する放射導体とを備え
たことを特徴とする平面アンテナ装置。
5. A planar first ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate, and laminated on the first dielectric plate, A second dielectric plate that is thinner than the thickness of the first dielectric plate, a first power supply means provided on the second dielectric plate, and a third dielectric plate on the first power supply means. A second ground conductor plate, which is laminated via a body plate, is electromagnetically fed with power by the first power feeding means in a contactless manner, and has a slot for exciting polarized waves along the power feeding direction; A fourth dielectric plate provided adjacent to the second ground conductor plate, and laminated on the fourth dielectric plate to form the fourth dielectric plate.
A fifth dielectric plate thinner than the thickness of the second dielectric plate, a second power supply means provided on the fifth dielectric plate, and a second power supply means.
A third dielectric provided on the power feeding means of the second dielectric plate through a sixth dielectric plate.
And a polarized wave which is provided on the fifth dielectric plate, is fed by the second feeding means from a direction perpendicular to the feeding direction of the first feeding means, and is excited by the slot. A planar antenna device comprising: a radiation conductor that excites polarized waves in orthogonal directions.
【請求項6】 平面状の地導体板と、この地導体板に隣
接して設けられた第1の誘電体板と、この第1の誘電体
板上に積層された第2の誘電体板と、この第2の誘電体
板の両主表面にそれぞれ設けられ、複数個の放射素子が
マトリックス状に配置された放射素子アレイと、各主表
面において上記放射素子アレイの列方向における互いに
隣り合う放射素子を結ぶ列方向給電線路と、行方向にお
ける互いに隣り合う上記列方向給電線路を結ぶ行方向給
電線路と、この行方向給電線路へ給電する主給電線路と
を具備し、上記行方向給電線路から上記列方向給電線路
への給電点を上記列方向における隣り合う放射素子間に
おいて同位相となるように設定したことを特徴とする平
面アンテナ装置。
6. A planar ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the ground conductor plate, and a second dielectric plate laminated on the first dielectric plate. And a radiating element array provided on both main surfaces of the second dielectric plate and having a plurality of radiating elements arranged in a matrix, and adjacent to each other on each main surface in the column direction of the radiating element array. The row-direction power supply line includes a column-direction power supply line that connects the radiating elements, a row-direction power supply line that connects the column-direction power supply lines adjacent to each other in the row direction, and a main power-supply line that supplies power to the row-direction power supply line. The planar antenna device is characterized in that the feeding points from the column feeding line to the column feeding line are set to have the same phase between adjacent radiating elements in the column direction.
【請求項7】 平面状の地導体板と、この地導体板に隣
接して設けられた第1の誘電体板と、この第1の誘電体
板上に積層された第2の誘電体板と、この第2の誘電体
板の両主表面にそれぞれ設けられ、複数個の放射素子が
マトリックス状に配置された放射素子アレイと、一方の
主表面において各行方向に配置された放射素子に共に給
電する複数個の行方向給電線路、隣り合う行方向給電線
路を結ぶ列方向給電線路及びこの列方向給電線路の中点
に給電する主給電線路と、他方の主表面において各列方
向に配置された放射素子に共に給電する複数個の列方向
給電線路、隣り合う列方向給電線路の中点に給電する主
給電線路とを備えたことを特徴とする平面アンテナ装
置。
7. A planar ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the ground conductor plate, and a second dielectric plate laminated on the first dielectric plate. And a radiating element array having a plurality of radiating elements arranged in a matrix on both main surfaces of the second dielectric plate, and a radiating element arranged in each row direction on one main surface. A plurality of row-direction feed lines that feed power, a column-direction feed line that connects adjacent row-direction feed lines, a main feed line that feeds the midpoint of the column-direction feed line, and the other main surface that is arranged in each column direction. A planar antenna device comprising: a plurality of column-direction feed lines that feed the radiation elements together; and a main feed line that feeds a midpoint of adjacent column-direction feed lines.
【請求項8】 平面状の第1の地導体板と、この第1の
地導体板に隣接して設けられた第1の誘電体板と、この
第1の誘電体板の主表面に複数個の放射素子がマトリッ
クス状に配置された放射素子アレイと、上記第1の誘電
体板上に積層され、上記複数個の放射素子に対応してマ
トリックス状に貫通孔が形成された第2の誘電体板と、
上記第1の地導体板と反対側の上記第2の誘電体板の主
表面に設けられ、上記第2の誘電体板の貫通孔に対応し
て形成された複数個の開口部を有する第2の地導体板
と、上記放射素子アレイの行方向において隣り合う放射
素子を互いに接続して一対の放射素子とすべく第1の行
方向給電線路と、上記行方向において一対の放射素子を
更に接続して一組の放射素子群を形成する第2の行方向
給電線路と、上記列方向において上記第2の行方向給電
線路を結ぶ列方向給電線路と、この列方向給電線路に給
電する主給電線路とを備えたことを特徴とする平面アン
テナ装置。
8. A planar first ground conductor plate, a first dielectric plate provided adjacent to the first ground conductor plate, and a plurality of main dielectric plates on a main surface of the first dielectric plate. A radiating element array in which a number of radiating elements are arranged in a matrix and a second radiating element laminated on the first dielectric plate and having through holes formed in a matrix corresponding to the plurality of radiating elements. A dielectric plate,
A second dielectric plate provided on the main surface of the second dielectric plate opposite to the first ground conductor plate and having a plurality of openings formed corresponding to the through holes of the second dielectric plate; The second ground conductor plate, the first row-direction feed line for connecting the adjacent radiating elements in the row direction of the radiating element array to each other to form a pair of radiating elements, and the pair of radiating elements in the row direction. A second row-direction power supply line that is connected to form a set of radiating elements, a column-direction power supply line that connects the second row-direction power supply line in the column direction, and a main power supply that supplies power to the column-direction power supply line. A planar antenna device comprising a feed line.
【請求項9】 上記第2の誘電体板に設けられた所定の
貫通孔に対応する上記第2の地導体板の開口部を閉塞し
たことを特徴とする請求項第7項記載の平面アンテナ装
置。
9. The planar antenna according to claim 7, wherein an opening portion of the second ground conductor plate corresponding to a predetermined through hole provided in the second dielectric plate is closed. apparatus.
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