JPH08181534A - マイクロストリップラインアンテナ - Google Patents

マイクロストリップラインアンテナ

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Publication number
JPH08181534A
JPH08181534A JP6335407A JP33540794A JPH08181534A JP H08181534 A JPH08181534 A JP H08181534A JP 6335407 A JP6335407 A JP 6335407A JP 33540794 A JP33540794 A JP 33540794A JP H08181534 A JPH08181534 A JP H08181534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
msl
conductor
microstrip line
dielectric
Prior art date
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Pending
Application number
JP6335407A
Other languages
English (en)
Inventor
Jinichi Kobari
仁一 小針
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.)
Nippon Antenna Co Ltd
Original Assignee
Nippon Antenna Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Antenna Co Ltd filed Critical Nippon Antenna Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アンテナゲインを極力高くすることができる
ようにすること。 【構成】 アース導体1上に厚みの薄い誘電体壁2を固
着し、この誘電体壁2の上面に導電被膜を被着して、マ
イクロストリップライン(MSL)3を形成する。誘電
体壁2はMSL3の直下だけに設けられているので、誘
電体損によるアンテナゲインの劣化を極力排除すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平面状とされたマイク
ロストリップラインアンテナに関するものである。
【0002】
【従来の技術】マイクロストリップラインアンテナ(以
下、MSLアンテナと記す)は、例えば衛星通信を送受
信するための平面状アンテナとして用いられており、そ
の従来の構成の一例を図4に示すが、(a)はMSLア
ンテナの正面図、(b)はA−Aで切断したAA断面図
であり、(c)はB−Bで切断したBB断面図である。
図4において、101は誘電体層102の下面に形成さ
れているアース導体であり、このアース導体101の全
面に設けられている誘電体層102の上面には、マイク
ロストリップライン103がクランク状に形成されてい
る。また、Fpは給電点であり、この給電点Fpに同軸
ライン等の給電ラインにより給電されている。
【0003】このように構成されたクランク型MSLア
ンテナは直線偏波および円偏波を受信することができる
が、その動作原理を図5に示す。図5(a)は水平偏波
の電波を送信する場合を示しており、クランクラインの
長さは図示する長さとされているが、λgは線路波長で
ある。この図において、t=0の場合はクランクライン
に矢印で図示する方向に電流が流れ、この電流により発
生される電界の合成電界ベクトルはゼロとされる。t=
1/4fの時点になると、クランクラインに流れる電流
は矢印で図示する方向の電流に変化し、この電流により
発生される電界の合成電界ベクトルは左方向の電界とさ
れる。
【0004】さらに、t=2/4fになるとクランクラ
インに流れる電流は矢印で図示する方向の電流に変化
し、この電流により発生される電界の合成電界ベクトル
はゼロとされる。そして、t=3/4fの時点になる
と、クランクラインに流れる電流は矢印で図示する方向
の電流に変化し、この電流により発生される電界の合成
電界ベクトルは右方向の電界とされる。これにより、ク
ランクラインからは周期的に左右方向に変化する合成電
界が放射されるようになるため、放射される電波は水平
偏波となる。
【0005】次に、クランクラインの長さが図5(b)
に示すような長さとされた場合において、t=0の場合
はクランクラインに矢印で図示する方向に電流が流れ、
この電流により発生される電界の合成電界ベクトルは上
向きとされる。そして、t=1/4fの時点になると、
クランクラインに流れる電流は矢印で図示する方向の電
流に変化し、この電流により発生される電界の合成電界
ベクトルは左向きの電界とされる。
【0006】さらに、t=2/4fになるとクランクラ
インに流れる電流は矢印で図示する方向の電流に変化
し、この電流により発生される電界の合成電界ベクトル
は下向きとされる。そして、t=3/4fの時点になる
と、クランクラインに流れる電流は矢印で図示する方向
の電流に変化し、この電流により発生される電界の合成
電界ベクトルは右方向の電界とされる。これにより、ク
ランクラインからは周期的に上→左→下→右方向に変化
する合成電界が放射されるようになるため、放射される
電波は円偏波となる。このように、クランク型MSLア
ンテナは進行波アンテナとして動作している。
【0007】ところで、アンテナは可逆性があるため、
図4に示すクランク型MSLアンテナは2セルからなる
円偏波送受信用のアンテナとして用いることができる。
そして、アース導体101とマイクロストリップライン
103とに間に誘電体層102が設けられているため、
マイクロストリップライン103の線路波長λgは短縮
されるようになる。このため、クランク型MSLアンテ
ナを小型化することができる。しかしながら、誘電体に
は誘電体損が必ず発生し、図4に示すMSLアンテナは
アース導体101の上全面に形成された誘電体層102
による損失のため、アンテナゲインを高くすることがで
きず、降雨時等の自然条件に対して、アンテナゲインが
劣化すると、受信された画像にノイズ等が生じることが
あった。
【0008】これを解決するために、特開昭62−24
7607号公報に記載されているように、誘電体層に替
えて空気層とすることが提案されている。この構成を図
6に示すが、(a)は斜視図であり、(b)は側面図で
ある。この図において、マイクロストリップライン11
2はポリエチレンシートからなる支持体116上に形成
されており、支持体116に対向して地導体113が設
けられている。そして、支持体116と地導体113と
の間には発泡体等からなる空気緩衝材117が設けられ
てMSLアンテナが構成されている。このMSLアンテ
ナによればマイクロストリップライン112と地導体1
13との間がほぼ空気層とされているため、この部分に
よる誘電体損がわずかであり、MSLアンテナのアンテ
ナゲインを高くすることができるようになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
解決方法によると、アンテナゲインを高くすることがで
きるものの、誘電体層が備えられていないため線路波長
を短縮することができず、MSLアンテナを小型化する
ことができないという問題点があった。そこで、本発明
はアンテナゲインを高くすることができると共に、小型
化することのできるMSLアンテナを提供することを目
的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のマイクロストリップラインアンテナは、板
状のアース導体に対向して配置されたマイクロストリッ
プライン導体と、前記マイクロストリップライン導体の
幅と略等しい幅をもって、前記アース導体と前記マイク
ロストリップライン導体との間に形成された誘電体壁
と、を備えるようにしたものである。
【0011】また、前記マイクロストリップアンテナに
おいて、前記アース導体が備えられるアース板と前記誘
電体壁とが樹脂により一体成型された成型体とされ、こ
の成型体の上面に被着された導電性被膜により、前記マ
イクロストリップライン導体が形成され、前記成型体の
下面に被着された導電性被膜により、前記アース板に前
記アース導体が形成されるようにしたものである。ある
いは、前記誘電体壁が樹脂により成型された成型体とさ
れ、この成型体の上面に被着された導電性被膜により前
記マイクロストリップライン導体が形成され、前記マイ
クロストリップライン導体が形成された前記成型体が、
前記板状のアース導体に接着されるようにしたものであ
る。さらに、前記マイクロストリップライン導体により
クランク型ストリップラインアンテナが形成されるよう
にしたものである。
【0012】
【作用】本発明によれば、マイクロストリップライン導
体の下だけに誘電体を設けるようにしたので、誘電体損
を極力減少することができ、マイクロストリップアンテ
ナのアンテナゲインを高くすることができる。また、マ
イクロストリップラインにおける線路波長を短縮するこ
とができるため、マイクロストリップラインアンテナを
小型化することができる。
【0013】
【実施例】本発明のマイクロストリップラインアンテナ
(MSLアンテナ)の第1実施例の構成を図1および図
2に示すが、図1はMSLアンテナの斜視図であり、図
2(a)はMSLアンテナの正面図、同図(b)はA−
A線で切断したAA断面図、(c)はB−B線で切断し
たBB切断図である。これらの図において、1は導体板
により構成されたアース導体、2はアース導体板1上に
接着剤等により固着されていると共に、厚みの薄い壁状
とされている誘電体壁、3は誘電体壁2の上面に被着さ
れている導電被膜により形成されたマイクロストリップ
ライン(MSL)、Fpは給電点である。
【0014】このように構成されたMSLアンテナにお
いて、MSL3の下には誘電体壁2が設けられているた
め、MSL3の線路波長λgは短縮されるようになる。
例えば、誘電体壁2の非誘電率をεr とし、空間での波
長をλoすると、次式のように線路波長λgは短縮され
る。 λg=λo/√εr ・・・(1) 従って、(1)式で示される波長短縮率に応じてMSL
3の長さを短くすることができるようになるので、MS
Lアンテナ全体の大きさを小型化することが可能とな
る。
【0015】さらに、誘電体はアース導体1の全面に設
けられているわけではなく、MSL3の直下だけに誘電
体壁2として設けられているので、誘電体損を減少する
ことができる。このため、誘電体をアース導体の全面に
設けているMSLアンテナに対してアンテナゲインを向
上することができ、降雨等の自然条件によりアンテナゲ
インが劣化しても、品質の良い画像信号を受信すること
ができるようになる。また、誘電体の使用量が削減され
るため、軽量化が図れると共に、低コスト化することが
できる。
【0016】なお、図1および図2に示す第1実施例の
MSLアンテナは2セルからなるクランク型MSLアン
テナとされており、給電点Fpに給電すると、前述した
図5に示す動作原理のように円偏波が送信されるが、ア
ンテナは可逆性とされているため、円偏波を受信するこ
ともできる。従って、このクランク型MSLアンテナ
は、衛星通信送受信用アンテナをはじめBS放送受信用
アンテナとして用いることができる。このように構成さ
れたクランク型MSLアンテナの各寸法の一例を挙げる
と、図1および図2において、a≒3λg/8、b≒λ
g/2、c≒λg/4、s≒λg/8、w≒0.02λ
g、h≒λg/8とされている。
【0017】また、アース導体1はアルミニウム板等の
金属板を用いることができ、誘電体壁2の材料としては
テフロンやポリエチレン等が用いられ、MSL3の金属
被膜はアルミニウム箔、銀箔あるいは銅箔により形成す
ることができる。このように構成することにより、前記
図4に示すようにアース導体の上全面に誘電体を設けた
MSLアンテナのアンテナゲインが、一般に3〜5[d
Bic]であるのに対し、図1および図2に示す本発明
のMSLアンテナにおいては、アンテナゲインを9〜1
1[dBic]とすることができる。ただし、この値は
アース導体を1m四方の金属板とし、誘電体の非誘電率
εr を約4.5とした場合の一例である。また、アース
導体とMSLとの間を空気層としたMSLアンテナに比
較して、本発明のMSLアンテナは誘電体壁2により線
路波長を短縮できるため、小型化することができる。
【0018】次に、本発明の第2実施例のMSLアンテ
ナの構成を図3に示す。この第2実施例のMSLアンテ
ナは、アース導体1を金属板により構成する替わりに合
成樹脂製のアース板4に金属被膜を被着することにより
形成するようにしたものである。この第2実施例のMS
Lアンテナの製造方法を説明すると、アース板4と誘電
体壁2とを合成樹脂材を用いて一体成型し、一体成型さ
れたアース板4と誘電体壁2の上面と下面とに、アルミ
箔、銅箔あるいは銀箔等の導電被膜を被着する。これに
より、クランク状のMSL3とアース導体1とが形成さ
れる。
【0019】このように、第2実施例のMSLアンテナ
は大量生産に向いた製造方法により製造することができ
るため、一層コストを下げることができる。なお、合成
樹脂材としてはABSあるいはテフロン等を用いるよう
にすれば良い。前記した第2実施例のMSLアンテナ
は、第1実施例のMSLアンテナと同様にクランク型M
SLアンテナとされており、その詳細な説明は省略する
が、アンテナゲインは第1実施例と同様のゲインを得る
ことができると共に、小型化できることも同様である。
【0020】また、前記した第1実施例および第2実施
例のMSLにおいて、クランク状とするための折曲部の
角が取られているのは、この折曲部により進行波の反射
が起きないようにするためである。さらに、本発明はク
ランク型MSLアンテナに限らず、種々のマイクロスト
リップアンテナに適用することができると共に、マイク
ロストリップラインにも適用することができるものであ
る。
【0021】
【発明の効果】本発明は以上説明したように、マイクロ
ストリップライン導体の下だけに誘電体壁を設けるよう
にしたので、誘電体損を極力減少することができ、マイ
クロストリップラインアンテナのアンテナゲインを高く
することができる。また、誘電体壁によりマイクロスト
リップラインにおける線路波長を短縮することができる
ため、マイクロストリップラインアンテナを小型化する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例のMSLアンテナの構成
を示す斜視図である。
【図2】 本発明の第1実施例のMSLアンテナの構成
を示す正面図および断面図である。
【図3】 本発明の第2実施例のMSLアンテナの構成
を示す正面図および断面図である。
【図4】 従来のMSLアンテナの構成を示す正面図お
よび断面図である。
【図5】 クランク型ラインアンテナの動作原理を説明
するための図である
【図6】 従来の他のMSLアンテナの構成を示す斜視
図および断面図である。
【符号の説明】
1 アース導体 2 誘電体壁 3 マイクロストリップライン(MSL) 4 アース板 Fp 給電点

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状のアース導体に対向して配置され
    たマイクロストリップライン導体と、 前記マイクロストリップライン導体の幅と略等しい幅を
    もって、前記アース導体と前記マイクロストリップライ
    ン導体との間に形成された誘電体壁と、を備えることを
    特徴とするマイクロストリップラインアンテナ。
  2. 【請求項2】 前記アース導体が備えられるアース板
    と前記誘電体壁とが樹脂により一体成型された成型体と
    され、この成型体の上面に被着された導電性被膜により
    前記マイクロストリップライン導体が形成され、前記成
    型体の下面に被着された導電性被膜により、前記アース
    板に前記アース導体が形成されることを特徴とする請求
    項1記載のマイクロストリップラインアンテナ。
  3. 【請求項3】 前記誘電体壁が樹脂により成型された
    成型体とされ、この成型体の上面に被着された導電性被
    膜により前記マイクロストリップライン導体が形成さ
    れ、前記マイクロストリップライン導体が形成された前
    記成型体が、前記板状のアース導体に接着されているこ
    とを特徴とする請求項1記載のマイクロストリップライ
    ンアンテナ。
  4. 【請求項4】 前記マイクロストリップライン導体に
    よりクランク型ストリップラインアンテナが形成されて
    いることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか記載
    のマイクロストリップラインアンテナ。
JP6335407A 1994-12-22 1994-12-22 マイクロストリップラインアンテナ Pending JPH08181534A (ja)

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JP6335407A JPH08181534A (ja) 1994-12-22 1994-12-22 マイクロストリップラインアンテナ

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JP6335407A Pending JPH08181534A (ja) 1994-12-22 1994-12-22 マイクロストリップラインアンテナ

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030708